CCS 의 세계현황: 2014

© Global Carbon Capture and Storage Institute Ltd 2015

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[전체 사업 요약]

2014-15 – CCS 의 구심점이 되는 시기

2014 년 10월, 캐나다 서스캐처원(Saskatchewan)에 위치한 바운더리 댐(Boundary Dam) 발전소에서는

전력 분야 세계 최초의 대규모 탄소 포집 저장 (CCS) 프로젝트가 시작되었다. 전력 분야에서 두 개의 추

가적인 대규모 CCS 프로젝트는 미시시피에 위치한 켐퍼 카운티 에너지 시설(Kemper County Energy

Facility)과 텍사스에 위치한 페트라 노바 탄소 포집 프로젝트(Petra Nova Carbon Capture Project)로 각

각 2015 년과 2016년 가동에 들어갈 것으로 계획 중이다. 철강 분야에서도 세계 최초 대규모 CCS 프로

젝트인 아부다비 CCS 프로젝트가 현재 아랍에미리트(UAE)에서 건설 중이다. 이 4개의 프로젝트는 전

세계에서 운전 중이거나 건설 중인 22개의 대규모 CCS 프로젝트 중 하나이며, 이러한 프로젝트 숫자는

2010 년대 초에 비해 두 배로 증가한 수치이다.

대규모 CCS 전력 프로젝트가 실현됨에 따라, CCS 기술의 상용화에 있어서 중요한 이정표가 세워졌다.

이는 이제 기후 변화 완화를 위한 저비용 접근 방식의 일환으로 CCS 를 가장 잘 상용화할 수 있는 방법

에 대한 논의를 시작할 때가 되었음을 의미한다. 우리는 이제 CCS의 ‘실험적’ 특성에 대한 논쟁 또는

CCS 가 화석연료 발전소에 대대적으로 적용되지 않고 있다는 논쟁으로부터 벗어날 수 있다.

14 개의 대규모 CCS 프로젝트가 현재 상당 부분 추진 계획 단계에 있으며, 이 프로젝트들 중에서 9개는

전력 분야이고, 그 중 상당수는 2014년 내에 최종 투자 결정 단계가 될 것으로 기대된다. 이것은 CCS

의 기술 성숙도에 대하여 증가된 신뢰를 더욱 강화할 뿐만 아니라, 여러 가지 산업, 저장 유형, 연료, 기술

의 공급자를 망라하여 2020 년 계획기간 무렵에 가동되는 대규모 CCS 프로젝트의 ‘잠재적 포트폴리오’

에 대한 예측 또한 제공하여 준다.

이제는 이 추진 프로젝트(및 계획 초기 단계의 프로젝트)의 가능성을 실현하도록 하기 위하여 행동을 취

할 때이다. 또한 대규모 CCS 프로젝트에 관한 데이터는 정책 입안자들의 더 많은 관심이 필요한 두 가지

분야를 강조하고 있다. 그 중 하나는 비 OECD 국가(중국 외)의 프로젝트 부족이며 다른 하나는 시멘트,

철강, 화학 등 탄소 고집약적 산업에서의 미미한 CCS 기술 개발 진전이다.

수많은 국제적 연구들은 세계 기후 목표에 있어서 CCS 기술이 중요하다는 사실을 지속적으로 보여주고

있다. 우리는 차세대 프로젝트의 수와 다양성을 빠르게 증가시키기 위한 기반을 마련하기 위하여, 개발

파이프라인에서의 CCS 프로젝트의 잠재력을 깨닫고, 더 넓은 산업 분야와 지역에 걸쳐 CCS 개발을 장

려해야 한다.

이를 위하여 다음의 행동을 취하는 것이 중요하다:

의사 결정자에 대한 권고사항

2020 년 까지 계획된 프로젝트의 ‘잠재적 포트폴리오’가 실제 운영되는 프로젝트의 ‘실질적

포트폴리오’로 전환될 수 있도록 가까운 시일 내에 재정적, 정책적 지지 구조가 제공되어야 한

다.

장기적인 CCS 보급 및 CCS 투자를 위해, 투자자들에게 필요한 정책적 예측가능성을 제공하

고자 CCS 를 권장하는 강력하고 지속 가능한 배출 감소 정책이 시급히 필요하다. 이러한 정책

은 CCS 가 다른 저탄소 기술에 비하여 불이익을 받지 않도록 보장해야 한다.

저장 가능성에 대한 불확실성 때문에 CCS 의 더욱 폭넓은 상용화가 지연되지 않도록, 이산화

탄소(CO2) 저장 능력의 탐사 및 평가를 장려하는 정책 및 자금지원 프로그램이 시급히 필요하

다.

2025-30 년 까지(그리고 그 이후에도) 점점 그 수가 증가하고 있는 비 OECD 국가에서 필요

한 대규모 CCS 프로젝트를 지원하기 위하여, 2010 년대에는 지식의 공유, 능력의 개발, 다른

정책 및 법체계의 시행에 상당한 노력을 기울여야 한다.

CCS 는 철강 및 시멘트와 같은 산업분야에서 CO2 배출을 크게 감소시킬 수 있는 유일한 기술

이다. 이러한 산업 분야에서 CCS의 광범위한 상용화를 장려하는 정책의 개발에 대한 관심이

시급하다.

CCS 는 필수적이다

화석 연료의 소비가 계속해서 증가하면서, CO2 배출 증가가 가속화되고 있다. 기후변화에 대처하기 위

해 전 세계 정부의 정책 공약이 모두 시행된다고 가정하더라도, 화석연료는 2035 년에도 여전히 전세계

에너지 수요의 75%를 차지할 것으로 예상된다. 수요의 증가는 특히 개발도상국에서 강할 것으로 예상된

다. 국제에너지기구(IEA)는 2013 년도 세계 에너지 전망(World Energy Outlook 2013)에서 이러한 추정

에 의거하여 에너지 관련 CO2 배출은 2035년까지 20% 증가할 것으로 예측하였다. 이것은 전 세계가 국

제적으로 합의된 2°C 목표를 훨씬 웃도는 3.6°C 의 장기적 평균 온도 증가로 향하는 온난화 궤도에 오르

도록 만들 것이다.

CO2 배출 증가를 제한하기 위해 더 많은 노력을 기울여야 한다는 것은 명백하다. 2015년 말까지 새로운

전세계 기후 변화 합의를 이끌어내기 위해, 유엔기후변화협약(UNFCCC)을 통한 작업이 진행 중이다. 대

기 내의 온실가스(GHG) 농도를 기후 변화의 최악의 영향을 피할 정도까지 안정화되도록 하려면 이러한

합의는 필수적이다.

CCS는 화석연료 사용으로부터 많은 양의 배출 감축을 달성하기 위한 비용 효율적 기술이며, 이 기술은

기후 변화에 대처하는 글로벌 활동에서 재생가능에너지, 에너지 효율성, 원자력 및 다른 완화 수단과 더

불어 중요한 역할을 해야 한다. CCS 는 화석 연료 기반 발전으로부터의 CO2 배출을 억제하는데 있어서

중요한 역할을 한다. 전력 분야에서 CCS에 대한 투자 없이는, 이 분야의 전체 감축 비용은 2050년까지

미화 2조 달러에 육박하게 될 것이다(IEA, 2012. Energy Technology Perspectives). 또한 CCS는 여러

가지 산업 공정에서 장기적으로 필요한 대규모 CO2 직접 배출의 감축을 가능하게 해주는 유일한 방법이

다.

‘수년간의 연구와 개발, 다소 제한적이지만 가치 있는 실질적 경험이 이루어진 결과, 우리는 CCS 가 대규모로 상용화될 수 있도록, 실질적인 에너지 옵션으로 개발하는데 더욱

박차를 가할 필요가 있습니다. 장기적인 에너지 시나리오에서의 CCS 를 단지 가까운 미래의 언젠가 사용될 수 있는 솔루션 정도로만 바라보는 것은 충분하지 않습니다.

그 대신, 우리는 바로 지금 여기에서 CCS 의 진정한 개발에 착수해야 합니다.’

IEA 사무총장 마리아 반 더 호벤(Maria van der Hoeven)

Technology Roadmap: Carbon Capture and Storage, 2013 의 서문에서.

CCS 전력 프로젝트는 현실이다

2014 년 10월 사스크파워(SaskPower)의 바운더리 댐 석탄화력 발전소에서 CCS 가동 개시는 중요한

발걸음이 되었다. 최근 몇 년 동안 여러 파일럿 플랜트 및 소규모 실증 플랜트를 통해 발전소 연도가스

(flue gas) 스트림에서의 CO2 포집 실행 가능성이 높아졌다. 바운더리 댐 통합 탄소 포집 및 격리 실증 프

로젝트는 CCS가 발전소에 대규모로 적용된 최초의 예를 보여주고 있으며 CCS 가 전력 분야에서 CO2

배출을 크게 감소시키기 위한 실질적인 옵션이라는 분명한 증명뿐만 아니라 미래의 프로젝트를 위한 중

요한 교훈을 제공하여 줄 것이다.

미국에서는 전력 분야 대규모 CCS 프로젝트 2개가 더 건설 중이다. 그 중 하나는 미시시피에 위치한 미

시시피 파워(Mississippi Power)사의 켐퍼 카운티(Kemper County) 에너지 시설 프로젝트이며 다른 하나

는 텍사스에 위치한 NRG Energy 사의 W.A Parish 발전소에서 실시되는 페트라노바(Petra Nova) 탄소

포집 프로젝트이다. 이 프로젝트들은 각각 2015 년과 2016년 가동을 시작할 것으로 예상된다. 여기서

중요한 것은 이 세가지 전력 프로젝트들은 서로 다른 포집기술을 보여줄 것이며(바운더리 댐과 페트라

노바는 연소 후 포집, 켐퍼 카운티의 경우는 연소 전 포집), 서로 다른 기술 공급자가 제공한 포집 방식을

사용할 것이라는 점이다.

또한 아랍에미리트의 Emirates Steel 플랜트에서는 CCS 를 대규모로 적용하기 위한 세계 최초의 철강

프로젝트인 아부다비 CCS 프로젝트의 건설이 진행 중이다. 제철분야는 탄소 배출을 크게 감축하는데

있어서 CCS외에 실질적인 대안이 존재하지 않는 산업 응용 분야 중 하나이다. 산업 응용 분야들은 세계

에너지 관련 CO2 배출의 4분의 1 가량을 차지하고 있으며, BAU(감축을 위한 조치를 취하지 않았을 경

우) 기준에서 이 분야의 배출은 2050 년까지 50% 이상 증가할 것으로 예측된다(IEA, 2014. Energy

Technology Perspectives 에너지 기술 전망). 철강 등의 분야에서 성공적인 CCS의 실증은 미래의 배출

감소 노력에 있어서 중요한 역할을 할 것이다.

이 4 개의 대규모 CCS 프로젝트는 전세계에서 가동 중(운전 단계) 또는 건설 중(이행 단계)인 다양한 산

업분야의 22개 프로젝트에 속하며, 이러한 프로젝트의 수는 2010년대 초에 비해 두 배로 증가한 것이

다(그림 1). 이 22개 프로젝트의 총 CO2 포집 용량은 일년에 약 4000만 톤(Mtpa) 또는 덴마크나 스위스

같은 국가들의 연간 총 CO2 배출량에 상당한다.

그림 1 가동 단계이거나 이행 단계인 대규모 CCS 프로젝트 수

수년 동안의 일관성을 유지하기 위하여, 가동중인 대규모 CCS 프로젝트의 2010 년도 기록은 랭글리와 솔트크릭EOR 프로젝트((Rangely and Salt Creek EOR Prohect) 와 합쳐졌다. 연구소 보고에서 이 프로젝트들은 2011 년부터 줄곧 슈트크릭 가스 처리 시설 프로젝트(Shute Creek Gas Processing Facility Project)하에 합쳐지고 포함되었다.

가동중인 CCS 프로젝트의 포트폴리오는 확대되어야한다.

바운더리 댐 프로젝트를 제외하면, 가동중인 대규모 CCS 프로젝트들은 산업 공정의 일부로서 CO2가

다른 가스로부터 통상적으로 분리되는 분야이거나(천연가스 가공 등) CO2가 비교적 순수한 스트림으로

가동단계 이행단계

프로젝트의

수

생산되는 분야(비료 또는 에탄올 생산 등)이다. 이와 같은 산업에서는 CCS 의 적용이 쉽게 이해되며, 적

절한 유인 구조와 산업 플랜트에 근접하여 있는 적합한 저장 장소의 가용성이 주어진다면 확장이 용이할

수 있다.

바운더리 댐 및 앞으로 2년 동안 가동을 개시할 프로젝트들과 같은 전력 및 철강 산업의 대규모 CCS 프

로젝트들은 CCS 포트폴리오를 CO2 포집이 더욱 어려운 분야로 확대시키는데 있어서 중요하다. 현재 9

개의 대규모 전력 분야 CCS 프로젝트가 개발 계획의 가장 발전된 단계(설계 단계)에 있으며, 최종 투자

결정 시점으로 진행해가는 중이다. 적절한 환경이 주어질 경우, 프로젝트 모두 2020 년 무렵까지 가동될

수 있을 것이다. 이 프로젝트들은 전력 분야 CCS 적용의 범위를 새로운 포집 기술(순산소 연소 기술 등),

새로운 플랜트 구성(다른 출력을 활용하는 다중발전(poly-generation) 등), 석탄을 넘어서는 새로운 원료

(천연 가스와 바이오매스) 등으로 더욱 확대시킬 것이다. 이 단계에서는, 철강 산업이 세계 CO2 배출의 9%

가량을 차지하고 있음에도 불구하고, 해당 산업 분야에서 고려되고 있는 더 이상의 대규모 프로젝트가

없다. 그리고 전체 배출의 6% 정도를 차지하는 시멘트 산업에서도 대규모 프로젝트는 계획되어 있지 않

다.

화학과 석유화학산업은 빠르게 증가하고 있는 탄소 배출원이다. 2011년에서 2050 년 사이에 ‘BAU’ 시

나리오 기준 해당 산업 분야의 CO2 배출은 한해 37 억 톤까지 거의 3배로증가할 것으로 예상되며, 이 기

간까지 화학과 석유화학 분야 배출은 철강 분야의 ‘BAU’ 기준 배출량에 맞먹게 될 것으로 예상된다(IEA,

2014. Energy Technology Perspectives). 비료, 합성 천연가스, 화학 산업의 수소 생산 부문에서 4개의

프로젝트가 가동 중이며, 그 밖에 2 개의 프로젝트가 건설 중이거나 추진 계획 단계에 있다. 에탄올 생산,

정제, 석탄 화학제품(coal-to-chemicals)과 석탄 액화(coal-to-liquids) 분야에서 건설 중이거나 추진 계획

이 이루어지고 있는 다섯 개의 프로젝트를 통해 CCS를 화학 및 석유화학 산업에 적용하는 더욱 폭넓은

경험을 얻게 될 것이다. 여기서 중요한 점은, 이 프로젝트 중 두 개가 석탄 화학제품(coal-to-chemicals)

산업이 빠르게 확대되고 있는 중국에서 진행 중이라는 점이다.

또한 CCS 가 적용되고 있는 국가 및 지역에서 더욱 폭넓은 경험이 필요하며, 현재 활용되고 있는 저장

유형에 있어서도 폭넓은 경험이 필요하다. 가동 중, 건설 중, 추진 계획 단계인 현재의 대규모 CCS 프로

젝트들은 석유회수증진(EOR)을 위해 CO2를 활용하고 있는 북미의 프로젝트에 크게 치우쳐 있다.

북미는 13개의 가동 중인 프로젝트 중 9개를 차지하고 있으며, 9개의 건설 중인 프로젝트 중 6 개, 14

개의 설계 단계 프로젝트 중 6개를 차지하고 있다(그림 2). 개발 주기의 단계에 있는 나머지 15개의 프

로젝트들은 9개의 국가에 분포되어 있지만, 이 국가들 중 오직 중국(4개), 영국(3개), 노르웨이(2개)만

이 한 개 이상의 가동, 건설 또는 추진 계획 단계에 있는 프로젝트를 가지고 있다.

전체적으로 글로벌 CCS 연구소(Grobal CCS Institute: 이하 연구소)는 개발 계획의 초기단계(평가 및 확

인 단계)에 있는 19개의 프로젝트를 포함하여, 전세계 55개의 대규모 CCS 프로젝트를 확인하였다.

그림 2 개발주기와 지역/국가별 대규모 CCS 프로젝트

이러한 프로젝트의 지리적 집중이 일어나는 중요한 이유는 북미의 EOR 목적의 CO2 판매 잠재력이다.

EOR 이 제공하는 수입원은 미국과 캐나다 내에서 운영중인 모든 CCS 프로젝트에 대한 비즈니스 사례

구성에 있어서 중요한 역할을 해왔다(그림 3). 또한 EOR은 브라질에서 운영되는 프로젝트 하나와, 중동

에서 건설 중인 2 개의 프로젝트, 중국에서 추진 계획 단계에 있는 4개 프로젝트의 특징이기도 하다.

EOR 은 수입 잠재력을 제공하는 모든 지역에서 CCS 의 빠른 도입을 지원하고 있다.

프로젝트의

수

확인 평가 설계 이행 가동

미국

중국

유럽

캐나다

호주

중동

기타 아시아

남미

아프리카

그림 3 가동, 이행, 설계 단계에 있는 대규모 CCS 프로젝트의 산업 및 저장 방식별 실제/예상 가동 시기

CCS 가 배출 감축의 최대 잠재력에 도달하려면, 결과적으로 CO2의 대부분이 전용 지중 저류층에 저장

되어야 한다(심부 대염수층 저장 등). 자원 추정(Resource estimates)은 장기적인 CO2 포집 및 저장 조

건을 충족시키기 위해서 EOR 보다는 전용지중저장 방식이 더욱 큰 잠재력을 지녔음을 나타내고 있다.

우리는 노르웨이(슬레이프너(Sleipner)와 스노비트(Snøhvit) CO2 저장 프로젝트)와 알제리(In Salah

CO2 저장 프로젝트), 그리고 전세계의 여러 파일럿 테스트 시설(프랑스의 Lacq, 독일의 Ketzin 호주의

Otway 등)의 대규모 프로젝트로부터 심부 대염수층 저장에 관한 가치 있는 경험을 얻었다. 현재 건설 중

인 3 개의 대규모 CCS 프로젝트(캐나다의 Quest 프로젝트, 호주의 Gorgon 이산화탄소 주입 프로젝트,

미국의 Illinois Industrial 탄소 포집 및 저장 프로젝트)는 내륙의 심부 대염수층 저장(onshore deep saline

formation storage)을 추구하고 있다. 이 프로젝트들은 2015-16년에 가동될 예정이다.

‘설계 단계’에서는 6개 프로젝트가 확정되었거나, 심부 대염수층 또는 고갈된 가스 저류층 안의 저장을

탐사하는 중이며, 여기에는 네덜란드의 ROAD 프로젝트, 미국의 FutureGen 2.0 프로젝트, 그리고 모든

영국 프로젝트들이 포함된다. 예상 가동일은 2017 년과 2020년 사이이다. 이 프로젝트들로부터 얻은 경

험을 하나로 모으면 전용 지중 저장에 대한 지식 기반에 큰 보탬이 될 것이다. 이러한 상황에서, 유럽의

프로젝트를 계획 단계에서 건설 단계 및 가동 단계로 진전시키는 것은 유럽과 전세계에서 CCS 에 대한

긍정적 인식을 수립하는데 중요한 역할을 할 것이다.

확인

전용 지중 저장

켐퍼

일리노이 인더스트리얼

페트라노바

메디신 보

그레이트 플레인

아부다비

Enid 퍼틸라이저

페트로차이나 지린

에어프로덕트

발베르데

센추리 플랜트

슈트크릭 로스트 캐빈

인샬라

스펙트라

고르곤

퀘스트

ACTL 스터전

시노펙

치루

시노펙

솅리

양창

바운더리댐

사르가스 텍사스

돈 벨리

화이트로즈

피터헤드

ACTL 아그리움

EOR (석유회수증진)

우스마니야

커피빌

퓨처젠 2.0

스네이퍼

발전

석탄 액화

화학 제품

제철

합성 천연가스

비료 생산

정유

천연가스 처리

수소 생산

가동

= 연간 100 만 톤의 CO2 (원의 면적은 용량에 비례함) * 현재 이산화탄소 주입이 연기됨

더 많은 정책 지원이 필요하다

내년 안에 10개 혹은 그 이상의 프로젝트들이 최종 투자결정을 내리게 될 가능성이 높다. 따라서 현재의

정책 설정과 다음 12-18 개월 안에 채택될 모든 새로운 계획들은 2020 년까지의 CCS 프로젝트

포트폴리오를 크게 구체화 할것이다. 조속한 시일 내에 재정 및 정책 구조가 마련되어 이러한 계획된

프로젝트의 ‘잠재적 포트폴리오’를 2020 년까지 실제 가동되는 프로젝트의 ‘실질적 포트폴리오’로

전환시킬 수 있도록 지원하는 것이 중요하다. 계획된 프로젝트를 가동되게 만들기 위해 필요한 단기적 활동뿐만 아니라, 미래의 프로젝트

파이프라인을 크게 확대시키는 것 역시 반드시 필요하다. 2010 년대에는 가동 중인 프로젝트로부터

중요한 교훈을 배우게 되며, 2020 년대와 2030년대에 이렇게 얻은 교훈은 비용을 감소시키고, 신뢰를

증진시키며, 2 세대 및 3 세대 CCS 기술의 적용을 확대시키는데 도움을 줄 것이다. 하지만 중국을

제외하면 프로젝트 계획 초기 단계에 있는 프로젝트가 전혀 없다는 사실은 우려되는 부분이다. CCS가

IEA 의 시나리오에 걸맞게 탄소 감축 옵션으로 완전한 역할을 다하려면, 이러한 상황을 바로잡아야 한다.

결론적으로 CCS 를 장기적으로 보급하고 투자자에게 CCS 투자에 필요한 장기적 예측가능성을

제공하기 위해서는, CCS 를 장려하는 강력하고 지속 가능한 배출 감축 정책이 시급히 필요하다. 즉각적이고 장기적인 정책 지원은 필수적이다. 하지만 연구소의 2014년 인식 조사에 참여한 대부분의

응답자들은 작년에는 CCS 정책 환경의 실질적 변화를 감지하지 못하였다고 응답하였다. 응답자의

4 분의 3이 프로젝트 실행가능성에 대한 주요 위협 요소로 정책적 불확실성을 언급하였고 이와 비슷한

비율로 응답자들은 프로젝트의 실행 가능성이 새로운 정부 정책 설정에 달려있다고 응답하였다. 지난 5년 동안의 기존 정책지원만으로는 2010년대 초반에 예상한 여러 가지 대규모 CCS 프로젝트를

‘개시’하기에는 충분하지 않았다. 사실 인식 조사에 응한 응답자들의 40% 이상이 현재 마련된

인센티브는 프로젝트가 상업적으로 좌초되지 않도록 보장하기에 충분하지 않다는 점을 지적하였다. 지원 정책의 필요성은 여러 국가와 지역에서 인식되었다. 영국의 정책 환경은 대규모 프로젝트의 진전을

지속적으로 고취시키고 있다. CCS/ CCUS (탄소 포집, 활용, 저장)에 대한 미국의 정책, 법, 규제 환경은

계속 발전하고 있으며 미국 내의 프로젝트 역시 진전되고 있다(특히 석유회수증진 기회를 통하여

지원될 때). 유럽연합집행위원회(EC)는 유럽연합(EU)의 CCS 정책을 검토하고 있다. 몇몇 개발도상국은

정책 검토를 진행하고 있거나 CCS를 더욱 폭넓은 기후 변화 정책의 옵션으로 포함시키고 있다. 각국

정부는 국제표준화기구(ISO)를 통해 미래의 CCS개발에 필수적인 지원 기술 인프라를 개발하기 위한

노력을 뒷받침하고 있다.

개발도상국에서 CCS 의 진행은 좀 더 속도를 내야 한다.

지금까지 대규모 CCS 프로젝트가 대부분 선진국에서 진행된 것은 놀라운 것은 아니다. 이러한

국가들은 공공 지원 프로그램, CO2 를 시장에서 거래할 수 있는 기회, 저장 평가 및 규제 체제 등의

핵심적인 프로젝트 촉진 요소들이 가장 발전된 곳이다. 하지만 비 OECD 국가들은 앞으로 수십 년간

에너지 수요 성장의 거의 대부분을 차지하게 될 것이다. 장기적인 기후 목표를 달성하는 것은 이러한

국가들의 시설로부터 상당한 양의 CO2를 포집 및 저장하는 활동을 수반하게 될 것이다. IEA는 2012

Energy Technology Perspectives(에너지 기술 전망)에서 2°C 의 전세계 배출 시나리오를 달성하기

위해서는 2050 년까지 CCS 보급의 70%가 비 OECD 국가에서 이루어질 필요가 있을 것이라고

예상하였다. 여러 비-OECD 국가와 개발도상국의 CCS 프로젝트 및 정책 개발에서 중요한 진전이 이루어지는

중이다. 이러한 노력은 계속되어야 하며, 2010년대가 지나는 동안 그 수가 점점 증가하는 대규모 CCS

프로젝트를 지원하기 위하여 정책과 체제의 시행(지식 공유 및 능력 개발 프로그램을 포함)에 쏟은 많은

노력은 2025-30년과 그 이후까지 비-OECD 국가에서도 필요하게 될 것이다.

기술적 어려움과 위험은 충분히 이해되고 있다.

포집 연구, 개발, 실증은 비용을 절감하기 위해 필수적이다.

탄소 포집은 다른 가스 또는 액체로부터 비교적 순수한 CO2 스트림을 분리해내거나 격리시켜, 이것을

다른곳에 저장하거나 사용하기 위하여 수송할 수 있도록 하는 것과 관련된 CCS 프로젝트의 일부분에

해당된다. 포집 비용은 수반되는 산업 공정에 따라 크게 달라진다. 천연 가스 공정과 같은 산업에서,

자연적으로 발생하는 CO2는 통상적으로 메탄이 풍부한 판매용 가스성분으로부터 분리된다. 이 CO2가

대기 중으로 방출되지 않고 추후에 수송되어 저장된다면, 그 이후의 압축과 관련된 추가적인 ‘포집’

비용은 거의 발생하지 않게 된다. 반면에, 발전분야나 고로 제철과 같은 산업에서 플랜트가 배출한

질소가 풍부한 배출가스 스트림에서는 일반적으로 CO2 가 차지하는 비율이 작다. 그리고 이 CO2 를

분리하는 것은 복잡하고 비용이 많이 들어간다. 이러한 산업에서는 CCS의 비용 사슬 중에서 포집이

단연코 가장 큰 부분을 차지하고 있다.

긍정적인 최종 투자 결정이 이루어진 전력분야 3 개의 CCS 프로젝트는 ‘설계 단계’에 있는 9 개의

프로젝트들과 함께 위에 설명한 기술적 어려움을 해결하고 화석연료 발전소로부터 대규모 CO2 포집의

실현가능성을 입증하는데 있어 상당한 진전이 이루어졌음을 보여주고 있다. 최종 투자 결정을 앞두고

있는 설계 단계의 다양한 프로젝트들은 이러한 응용에서 실증된 탄소 포집 기법과 기술의 종류를 더욱

확대시킬 것이다. 다양한 운전 조건에 대한 이해를 증진시키고, 이 분야에서 연구개발(R&D)을 더욱

촉진하기 위하여, 이와 같은 다양한 포집 기법 및 기술의 실증은 필수적이다.

비용 감소는 지금까지 여러 포집 연구개발 및 기술 향상의 핵심적인 부분이었고, 앞으로도 계속 그럴

것이다. 현재 가동 중이거나 건설 중인 대규모 CCS 프로젝트에서 비용 감소를 위한 1 세대 기술이

처음으로 실증될 것이다. 이러한 기술을 향상시키기 위한 R&D 포집 프로젝트의 포트폴리오는 매우

다양하다. 이러한 모든 개념들이 모두 같은 속도로 진전되거나 전부 파일럿 단계나 그 다음의 실증

단계로 전환될 것으로 보이지는 않지만, 대부분의 유망한 기술들은 다음 10~20 년 동안 투자 비용과

운전 비용을 크게 감소시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

탄소 포집에서 더 많은 향상을 이루어내기 위해서는, 정부와 학계, 산업계가 차세대 대규모 CCS

프로젝트를 지원하기 위해 협력하는 것이 매우 중요하다. 광범위한 CCS의 보급을 촉진하는데 필요한

미래의 혁신적인 포집 기술을 만들어내기 위해서, 더 훌륭하고 더 신속한 성과를 이룩할 수 있도록

자원을 최대한 활용하기 위해 습득된 지식을 공유하고 연구개발을 지속하는 것도 마찬가지로 중요하다.

이러한 포집 기술은 전세계적으로 정부, 학계, 산업계의 지원을 통해 몇 가지 프로그램을 바탕으로

개발되는 중이다. 이는 특히 유럽, 북미, 아시아 지역에서 활발히 이루어지고 있다. 이러한 국제 협력은

새로운 기술의 도입을 촉진하는데 있어서 중요한 역할을 한다.

일반적으로 수송은 규모의 문제이다.

파이프라인에 의한 대량의 CO2 수송은 특히 미국을 중심으로 수십 년 동안 실행되어왔다. 이러한 파이프라인들은 지금까지 운전되면서 훌륭한 안전 기록을 보여주었으며, 지금도 계속 개발되고 있는 국제 표준과 실행 규범(codes of practice)들을 적용하였다. 따라서 CO2 파이프라인을 위한 기술은 현재 잘 확립되어 있으며, CO2 수송 기반시설은 지속적으로 주문되거나 건설되고 있다. 파이프라인들은 대량의 CCS 프로젝트와 관련된 CO2 수송의 가장 일반적인 수단이며 앞으로도 그러할 것으로 보이지만, 선박 수송도 세계 각지에서 대체 수단으로 사용될 수 있으며, 이는 특히 내륙 및 연안 저장 장소를 사용할 수 없는 지역에서 유용할 것이다. 선박에 의한 CO2 수송은 이미 유럽에서 소규모로 실시되고 있으며, 더 큰 규모의 CO2 선박수송은 이제는 흔하게 사용되고 있는 액화석유가스(LPG)의 선박 수송과 여러모로 공통점을 가지고 있는 것으로 보인다. 또한 지난 40년 동안 공업용 및 식품용 CO2의 트럭과 철도 수송도 이루어졌으며, 이는 파일럿 프로젝트 및 소규모 CCS 프로젝트에 유용하게 사용될 수 있다.

CO2 수송의 주요 문제점은 규모이다. 2050년까지 에너지 관련 CO2 배출을 절반으로 감소시키기 위한

IEA 의 최소 비용 노선에서 CCS가 가진 잠재력을 이끌어내기 위하여 앞으로 30-40년 안에 건설되어야

할 CO2 수송 인프라의 추정 거리는 기존의 수송 인프라보다 대략 100배 더 크다.

CO2 파이프라인 수송의 비용은 파이프라인 길이, CO2 의 양과 해당되는 파이프의 직경, 노무비용,

그리고 기반시설의 경제수명에 따라 프로젝트마다 다르다. CCS 의 비용을 감소시킬 수 있는 중요한

방법 중 하나는 각자 CO2 배출 플랜트를 보유하고 있는 여러 운영자들 간 단일 CO2 수송/저장 기반시설

체계를 공유함으로써 규모의 경제를 실현하는 것이다. 이러한 견지에서, 지역적인 관점을 통해 CO2

수송 인프라에 대하여 생각해 보는 것도 중요하다(포인트-투-포인트 운송 방식과는 대조적으로).

필요한 CO2 수송 기반시설에 비추어 볼 때, 다수의 이산화탄소 배출원/흡수원(CO2 Sources/sinks)을

연결하는 대규모 CO2 수송 네트워크의 계획, 설계, 실행에는 미국 외의 경험이 필요하다. 이를 위하여

정부는 프로젝트들이 다른 CCS 프로젝트 및 대규모 CO2 수송 네트워크의 미래 개발을 수용하게 될

CCS 수송 솔루션에 투자하도록 하기 위한 인센티브를 제공함으로써 제 몫을 할 수 있다.

초기 저장 부지 특성화는 CCS 상용화를 가속시키기 위해 필수적이다.

이산화탄소는 원유 또는 천연가스를 함유할 수 있는 다공질 암석과 같은 종류에 저장할 수 있다.

마찬가지로 석유 및 가스를 지하에 저장하고, 그것이 지표면으로 이동하는 것을 방지하는 불침투성

모자암(cap rock)과 같은 암석도 지질학적 규모로 장기간 동안 CO2를 가두어 놓을 수 있다.

오늘날 EOR 또는 전용 CO2 저장(dedicated CO2 storage)을 위하여 150 개 이상의 장소에서 CO2 를

지하로 주입하고 있다. 이 장소 중 대부분은 EOR 방식에 해당되며, 40년 이전에 미국에서 시작되었다.

최초의 전용 CO2 저장 프로젝트는 1996년 노르웨이 Sleipner 해상 가스전에서 시작되었다. 계절별 비축

및 전략적 비축을 위한 천연가스의 지하 저장은 CO2 저장과 몇 가지 유사점을 가지고 있으며, CO2 저장

부지의 리스크 관리에 영향을 미칠 수 있는 장기적 실적을 보유하고 있다.

이러한 장소들과 기존의 CCS 프로젝트로부터 얻은 경험은 물론 석유 산업으로부터 얻은 경험들은 CO2

저장의 실행가능성과 운전에 대한 확신을 심어준다. 많은 수의 안전한 CO2지중 저장소를 개발하기 위해

필요한 모든 기술들이 이미 ‘규격화되어’ 사용 가능함에도 불구하고, 지구과학 및 지중 엔지니어링

커뮤니티들은 전체 솔루션을 향상시키고 적합한 저장소의 범위를 넓히기 위하여 여전히 상당한 혁신을

이뤄내고 있다. 실제로 더 다양한 대규모 저장소 시나리오로부터 얻은 여러 가지 데이터는 이러한

노력에 더 많은 영향을 줄 것이다.

최종 투자결정을 기다리고 있는 미개발 부지를 완전히 평가하는 것에는 상당한 기간(10년이 걸릴 수도

있음)이 소요될 것이다. 이것은 CCS 프로젝트의 포집 및 수송 분야에 일반적으로 필요한 기간보다 훨씬

더 긴 시간이다. 프로젝트 개발 초기 단계에서 저장 가능성은 가장 불확실한 요소이며, 여기에 상당

규모의 자원을 할당해야 할 수도 있다. 특정 저장 부지의 특성들은 CO2 포집 플랜트와 수송 시스템의

설계에 중요한 영향을 끼칠 수도 있다.

기후 목표를 달성하기 위해 필요한 2020년 이후의 상용화 규모에 비추어 볼 때, 적절한 저장 용량을

찾아내는 도전이 상당히 증가될 수도 있다. CCS 프로젝트는 이러한 탐사의 위험을 경감시키기 위하여

몇 가지 저장 지점을 조사해야 할지도 모른다. 따라서, 광범위한 CCS 상용화에 대비하기 위하여

2010 년대에 저장 관련 활동을 수행하는것의 중요성은 아무리 강조해도 부족함이 없다.

저장 가능성에 대한 불확실성에 때문에 광범위한 CCS 상용화가 지연되는 위험을 줄이기 위하여,

대규모의 CO2 저장 용량 탐사와 평가를 장려하는 정책 및 자금 지원 프로그램이 시급히 필요하다.

대중 참여는 모든 국가의 CCS 계획에서 중요한 부분이다.

가장 발전된 CCS 프로젝트들은 대중 참여와 장기적인 봉사 활동에 전적으로 헌신한다는 것을

보여주었다. 이는 단순히 지역의 이해관계자에 국한된 것이 아니라, 국제 무대에서도 이루어졌다.

CCS 에 대한 이해를 증진시키고 CCS의 수용을 보장하기 위하여, 이러한 참여와 봉사는 (특히 특정한

프로젝트에 관하여) 중요하다. 보통, 프로젝트를 통해 가장 효과적인 것으로 판명된 참여 방법은 대면

회의, 저장소 방문, 공식 회의, 교육 프로그램과 같이 사실상 직접적인 방법들이다.

긍정적인 최종 투자결정을 받은 3 개의 대규모 전력분야 CCS 프로젝트는 효과적이고 효율적인 CO2

배출 감축 포트폴리오의 중요한 부분으로 CCS 에 대한 긍정적 인식을 각인시키기 위해 필수적으로 될

것이다. 의사소통의 노력이 성과를 맺도록 긍정적 인식을 형성하고 열정을 불러일으키기 위해 이와

같은 CCS 상용화에서 중요한 성과를 활용하는 것은 매우 중요하다. 이는 단지 CCS기술에만 국한된

것이 아니라, 기후 변화 및 저탄소 에너지에 대해서도 마찬가지이다.

2010 년 이래 프로젝트 사업 주기의 가장 발전된 단계까지 진전된 선도자적 프로젝트들은 대부분 미주,

중동, 아프리카(EMEA) 지역에 국한되어 있다. 반면에, 프로젝트 개발 초기단계인 대부분의 대규모 CCS

프로젝트들은 아시아 태평양 지역에 위치하고 있다. 연구소의 2014 년 인식 조사는 아시아 태평양

지역의 프로젝트 중 3 분의 1 가량이 이해당사자들과 활발하게 교류하고 있으며, 대중 참여 전략을

개발하고 있음을 보여주었지만, 상당수의 프로젝트는 이와 같은 전략을 개발하지 못하고 있다. 때문에

모범 사례를 적용하고 있는 프로젝트들이 지역내 다른 프로젝트를 위한 중요하고 교훈적인 사례

연구(case study)에 착수하고 있다.

지금까지 수행된 CCS 사회 조사의 대다수는 선진국에 초점을 맞추었고, 개발도상국의 CCS 역할은

그다지 밝혀내지는 못하였다. CCS 가 가장 많이 발전된 지역의 경우에 이는 그다지 놀라운 일은 아니다.

하지만, 이러한 결과는 선진국의 CCS 프로젝트 및 학자들의 지식과 경험에 대한 접근성을 시급히

향상시킬 필요가 있음을 강조하고 있다. 이는 선진경제권과 신흥경제권에서의 각각 필요로 하는 것의

차이에 대해 이해할 수 있도록 도와주고, 신흥경제권의 프로젝트가 이러한 지식과 경험으로부터 혜택을

받을 수 있게 만들 것이다.

CCS 를 촉진하기 위해 국제 협력은 필수적이다.

몇몇 대규모 CCS 프로젝트들이 수십 년간 운영되어 왔음에도, 전체 업계는 아직도 걸음마 단계에 있다.

이러한 개발 단계에 있는 모든 산업에서는, 초기 실험실 개념부터 확장 가능한 파일럿 테스트와 대규모

프로젝트까지, 전체 개발 체인에 따른 지식 공유와 협력으로부터 상당한 이익을 얻을 수 있다. 프로젝트

사례 연구 및 CCS와 기후변화 커뮤니티의 주된 의견은 다른 프로젝트와의 협력 가치를 강조하고 있다.

성공적으로 가동되고 있는 프로젝트로부터 새로운 프로젝트로 대규모 프로젝트의 경험을 전달하는

것은 비용과 위험을 감소시키도록 도울 뿐만 아니라, 일반 대중, 정부, 금융 단체들 사이에서 CCS 에

대한 확신을 심어 줄 것이다. 특히, 미래의 탄소 감축 임무의 상당한 규모를 감안하고, 개발도상국에서

최소 비용으로 감축 목표를 달성하기 위한 CCS의 역할을 고려하면, 선진국의 경험을 개발도상국으로

이전하는 것은 필수적이다.

[1] 서론

내년 각국은 전세계가 기후변화의 상당한 위협을 피하기 위한 길을 가는데 있어서 중요한 기회를

맞이하게 될 것이다.

2015 년 12 월 파리에서 열릴 예정인 제 21 차 UN 기후변화협약에 대한 당사국 총회에서, 전세계

지도자들은 전세계 평균 지표 온도가 산업혁명 이전 수준보다 2°C 이상 상승하는 것을 3 분의 2 의

확률로 피할 수 있는 가능성을 만들기 위하여, 다음 수십 년 동안 연간 세계 온실가스 배출을 충분히

줄이도록 할 합의를 이루어야 한다.

2010 년, 멕시코 칸쿤에서 각국은 지구온난화가 2°C 를 초과하도록 내버려 두지 않을 것이며,

2020 년까지 온실가스 배출을 제한하는 약속에 동의하였다.

하지만 올 초에 발간된 ‘기후변화에 관한 정부간 협의체’(IPCC)의 분석에 따르면, 현재의 목표로는

불충분하며, 온난화가 결국 이번 세기 말까지 3○C 이상 되어버릴 것으로 보인다.

이는 약 300만년 동안 지구상에서 볼 수 없었던 온도 변화를 야기할 것이며, 전세계의 해수면 상승,

사막화, 극단적인 기후 변화의 영향을 통하여 아마도 수십억 명의 생명 및 생태계에 막대한 위협을

만들어내게 될 것이다.

IPCC 는 지난 10년 동안 기록적인 비율로 증가한 연간 온실가스 배출이 2030 년 전 정점에 도달한 다음

이번 세기의 수십 년 동안 빠르게 감소해야 한다는 점을 지적하였다.

IPCC 는 2°C 이상의 기온 상승을 3분의 2 확률로 피할 수 있도록 하면서 이번 세기에 방출될 수 있는

온실가스 예산(budget of greenhouse gases)은 6300 억 톤에서 1 조 1800 억 톤의 이산화탄소

환산량(CO2e)에 해당한다고 말하였다.

전세계가 현재 일년에 약 500 억 톤의 CO2를 배출하고 있음을 고려할 때, 지속적인 배출 증가는 20 년

안에 온실가스 예산을 고갈시킬 것이다.

이는 파리 회담을 준비하고 있는 국가들에게 분명한 지침을 제공하였다. 2015 년 초 이 국가들은 2°C

이상의 세계 기후 온난화를 피하는 것을 목표로 2030 년까지의 온실가스 배출 감축에 대해 약속할

것으로 기대된다.

가장 큰 규모의 온실가스 배출 국가인 미국과 중국은 기후변화와 싸우기 위한 노력을 서두르기

시작하였다.

버락 오바마 대통령과 시진핑 국가주석은 작년 첫 번째 회의에서 기후변화 위험을 관리하는 것의

중요성을 강조하였고 협력 가능성을 연구하기 위한 높은 수준의 실무 그룹을 구성하였다.

세계 CCS 현황:2014 보고서의

서론은 브렌포드의 스턴(Stern) 경이

준비하였다. 스턴 경은 국제

CCS 연구소(Global CCS Institute)의

국제 자문단의 멤버이다.

오바마 대통령은 그의 두 번째 임기의 우선과제인 기후 변화에 대한 대응을 실시하였고, 대통령의 집행

권한을 사용하여 발전소에 대한 더 강력한 규제를 도입하는 등 미국의 온실가스 배출을 감축하려

노력하고 있다.

중국 정부는 2016-20년 동안 제 13차 5개년 계획을 준비하고 있으며, 이 계획은 오염물질을 가장 많이

배출하는 석탄의 국내 소비 증가를 멈추려는 계획을 포함할 것으로 보인다.

이 계획은 온실 가스의 연간 총 배출량을 제한하려 할 것이며, 배출한도(cap)를 도입할 것이다.

그 외의 국가들도 행동을 취하기 시작하였다. 국제 의원 기구가 시작한 연구는 100개국이 기후 변화에

대응하는 법을 적용하고 있음을 밝혀냈다.

이러한 정치적 리더십은 동력을 만들어내고 있지만, 전체적인 규모와 진행 속도는 여전히 불충분하다.

여전히 몇몇 국가들은 온실가스 배출의 감축이 경제 성장과 개발 전망을 위축시킬 수도 있음을 걱정하고

있다.

하지만 IPCC는 2°C 이상의 세계 기후 온난화를 3분의 2 가능성으로 피하기 위해 필요한 배출 감축을

이루어내는 것만이 2030 년까지 1~4%의 전세계 소비량을 감소시킬 것임을 알아냈다.

이 추정치는 차량 및 석탄화력발전소의 디젤사용에 의한 지역의 대기 오염 감소 등 기후변화 대응

노력으로부터 더 넓은 범위의 부수적인 경제적 이득에 대한 고려를 제외한 것이다.

세계 경제기후위원회(Global Commission on the Economy and Climate)의 핵심 보고서에 따르면

이러한 부수적 이득을 포함한 측정치는 2°C의 온난화 한계점 내로 유지하기 위해 필요한 전체 배출

감축의 절반 이상을 제공할 수 있다.

위원회는 저탄소 경제로의 전환이 각국의 기후 변화 위험을 감소시킬 뿐만 아니라 더욱 지속 가능한

경제 성장 달성을 도울 수 있음을 지적하였다.

파리에서의 합의에 도달하기 위하여 해결되어야 할 한가지 중요한 문제는 개발도상국들이 저탄소

경제로 전환하도록 도움을 제공하고, 현재 그들이 피할 수 없는 기후 변화의 영향에 좀더 탄력적으로

대응할 수 있게 만들어 주기 위해 선진국들이 제공해야 하는 재정적 지원이다.

칸쿤에서의 합의는 부유한 국가들이 그들의 지원규모를 공공 및 민간 분야 양쪽 모두에서 확대(현재의

연간 100억 USD 규모에서 2020 년까지 최소 1000 억 USD 규모로 확대)해야 한다는 것을 인식하였다.

이와 같은 빈국에 대한 재정적 지원은 파리에서의 국제적 합의가 지속 가능한 개발에 대한 공정한

접근을 장려하도록 하기 위해서 필수적일 것이다.

필요한 재정 지원을 제공하는데 있어서 국제 금융 기구와 지역 및 국가 개발 은행의 역할 또한 중요할

것이다.

뿐만 아니라 성공을 이룩하기 위해서는 명확하고 일관성 있는 정책 수립과 강력한 정치적 리더십 또한

요구될 것이다.

저탄소 전환을 견인하기 위해 필요한 투자를 제공해야 하는 민간 분야에 대한 신뢰는 불온한 정책

수립과 불확실성에 의해 그 기반이 자주 약화되곤 한다.

정부가 유발한 정책적 위험은 투자와 혁신을 좌절시킬 수 있다.

훌륭한 정책은 재생자원 및 탄소 포집 저장을 포함한 다양하면서도 새롭고 흥미로운 저탄소 기술을

시장에 빠르게 도입할 수 있는 창조력을 발생시키기 위하여 필요하다.

현재 저탄소 경제로의 전환이 부유한 국가와 가난한 국가에서 동등하게 지속 가능한 성장과 발전을

만들어낼 실질적인 기회를 제공한다는 분명한 증거가 있다.

내년에 정부와 기업의 의사결정자들의 강력한 리더십을 통하여, 전세계는 경제 성장과 기후변화의

제한을 만들어내기 위한 이와 같은 기회를 잡을 수 있을 것이다.

[2] CCS 는 필수적이다.

챕터 요약

화석 연료는 에너지 소비 패턴을 계속해서 지배할 것이다.

화석 연료 공급은 여전히 풍부하다.

이산화탄소 배출 추세는 기후 목표와 일치하지 않는다 – 지체 활동은 많은 비용이 든다.

CCS 없이 기후변화에 대한 효과적인 완화 대응은 이루어질 수 없다.

독립적인 연구에 의해 CCS 의 가치에 대한 인식이 증진되고 있다.

화석 연료는 에너지 소비 패턴을 계속해서 지배할 것이다

화석 연료는 현재 전세계 에너지 수요의 80%를 공급하고 있다. 세계 에너지 수요는 2010년보다

2035 년에 약 40% 더 높을 것으로 예상된다(기후 변화에 대응하기 위한 현재 정부의 정책 공약이

모두 시행되는 경우라도). 이러한 시나리오에서, 화석 연료는 2035년까지 증가된 에너지 수요의

다수를 차지하여 세계 에너지 수요의 75%에 이를 것이다. 다가오는 수십 년 동안의 에너지 수요

증가는 주로 비 OECD 국가(특히 중국 및 인도)로부터 나올 것이다1. 이 국가들이 고소득 산업

국가로 나아감에 따라, 그들은 더 높은 생활수준을 위한 주요 자원으로 화석연료에 의존할 것이다.

다시 한번 현재의 기후 변화에 대응하기 위한 정책 공약이 모두 시행된다는 가정을 기반으로,

전세계에서 화석연료로부터 얻는 발전의 비율은 2035 년에는 약 57%가 될 것으로 예상된다.

화석연료 자원으로부터의 전력 생산은 2010년부터 2035년까지의 기간 동안 OECD 국가에서는

침체될 것으로 예상되지만, 생산량의 절대적 수준은 여전히 재생 자원보다는 상당히 높다(약 40%).

비 OECD 국가에서 전력 생산을 위한 화석 연료 사용은 2035년에는 재생 에너지원 사용의 두 배가

될 것으로 예상된다(33% 비율) 2. 2013년에는 130 기가 와트(GW) 이상의 석탄 용량이 추가되었고,

이는 다른 모든 연료의 최소 두 배에 해당한다3.

1 IEA,2013. 에너지 기술 전망 2013, OECD IEA 의 새로운 정책 시나리오를 바탕으로 한 분석 2 상게서 3 IEA, 2014. 청정 에너지 발전의 발자취 2014, 에너지 기술 전망 2014 발췌, IEA 클린 에너지 장관회의로의 투입, OECD/IEA,

프랑스.

그림 2.1 세계 에너지 및 전력 수요는 화석 연료에 의하여 뒷받침된다.

자료 출처: IEA, 2012. 세계 에너지 전망(WEO) 2012 와 IEA, 2013. WEO 2013 (새로운 정책 시나리오).

자료 출처: IEA, 2012. 세계 에너지 전망(World Energy Outlook: WEO) 2012 및 IEA, 2013. WEO 2013 (새로운 정책 시나리오).

연료별 주요 에너지 수요

(백만 톤의 석유 환산량

(million tones of oil equivalent))

화석연료 재생연료 원자력

연료별 전력 생산: 테라와트시 (terawatt-hour)

화석 연료 재생 연료 원자력

화석 연료 공급은 여전히 풍부하다

탄화수소 연료의 확인 매장량(석유, 가스, 석탄)은 석유로 환산하면 약 6 조 배럴(boe)로 추정되며, 석탄이

절반을 차지하고 있다. 각 화석 에너지원에 대한 확인 매장량은 수십 년 동안 현재의 수요를 충족시키기에

충분하다(그리고 석탄의 경우에는 100 년 이상 가능하다). 1990 년도부터 2011 년까지 화석연료의 연간

소비량이 50% 증가했음에도 불구하고, 이는 1990 년도의 상황과 거의 차이가 없다.

그림 2.2 화석연료의 확인 매장량은 수십 년 동안 소비를 유지할 수 있다.

자료출처: BP, 2014. 세계 에너지의 전략적 리뷰. (참조: 1 조 = 10,000 억).

확인 매장량은 현재의 지식 및 비용을 고려한 피어 리뷰(peer-review 동료 평가)된 미래 생산량의

추정치이다. 시간이 지남에 따라 지식이 진보되면서, 이전에는 가치가 거의 없거나 전혀 없는

‘자원’들이 확인 매장량으로 전환되고 잠정 생산량을 대체하게 된다. 이러한 ‘지식이 증가하는

상황에서의 대체’ 과정은 과거에도 매우 성공적이었다. 사실, 2013 년 말 전세계 화석연료 확인

매장량은 지금까지의 전세계 화석 에너지 누적 생산량을 초과하였다4. 확인 매장량은 고정된 양이

아니라, 다른 자원 보유량과 마찬가지로 보유량으로서 검토되어야 한다. 그리고 이것은 잠정

생산량에도 불구하고 증가하는 것이 아니라, 바로 잠정 생산량 때문에 증가한다.

이산화탄소 배출 추세는 기후 목표와 일치하지 않는다. –

지체 활동에는 많은 비용이 든다.

예상 에너지 소비 패턴은 2035 년까지 약 40 기가 톤(Gt)으로 연간 CO2 배출량의 지속적인 증가를 만들어

내며, BAU(Business as usual) 시나리오(현재의 기후 공약이 시행되지 않는 경우)에서는 2050 년까지 50 Gt

이상으로(또는 2000 년도 CO2 배출량의 2 배 이상으로) 증가할 것이다5. 과학적인 증거는 이러한 CO2 배출

추세에서 전 세계가 3.6 °C 에서 5.3 °C 사이의 평균 세계 기온 상승(산업혁명 이전 수준에 비해)을 향해

나아가고 있으며, 이러한 온도 상승 중 대부분이 이번 세기에 일어날 것임을 나타낸다 6 , 7 . 2009 년에

4 세계 에너지의 전략적 리뷰 의 과거 데이터를 사용하여 추출, IEA, 2013. 세계 에너지 전망 2013, OECD/IEA, 프랑스 참조 5 IEA, 2013 의 Ibid. 및 IEA, 2014, 에너지 기술 전망 2014: 새로운 전력의 잠재력, OECD/IEA, 프랑스. 6 IEA, 2013. 다시 그리는 에너지-기후 지도, OECD/IEA, 프랑스.

다음 원은 석유 환산 배럴(boe) 확인 매장량을 보여주고 있으며, 원의 크기는

2013년도의 추정 생산량을 바탕으로 남아있는 생산 기간을 나타낸다.

석탄 가스 석유

113 년의

매장량:

3 조 2000 억

boe

55 년의

매장량:

1 조 2000 억

boe

53 년의

매장량:

1 조 7000 억

boe

코펜하겐에서 100 개 이상의 국가들이 지지한, 세계 기온의 상승을 2°C 아래로 유지하기 위한 전세계 배출의

큰 감축 목표와의 단절이 점점 커져가고 있다.

우리는 우리가 에너지를 생성하고 사용하는 방법을 전환하기 위해 빠르게 행동에 나서야만 한다. CO2 배출을

감축하기 위한 시급성은 매해마다 계속해서 커져가고 있다. 미국 대통령실이 발표한 최근 보고서는 기후 경제

문헌을 조사하였고 기후 변화의 영향을 제한하기 위한 지체 행동은 많은 비용이 들며, 이러한 비용은

(동일하게 지정된 기후 목표에 비교하면) 지체가 길어지면 길어질수록 상승한다.

그림 2.3 지체활동과 2°C 이상의 온도 증가에 따른 연간 경제 손실

자료 출처: 미국 대통령실, 2014. 기후 변화에 대한 지체 활동에 따른 비용.

기후 변화에 대응하기 위한 지체 활동에만 큰 비용이 들 수 있는 것이 아니라, 이러한 변화에

경제적으로 효율적인 방식의 대응이 이뤄지지 않는 것도 상당한 비용이 소모될 수 있다. 평균 세계

온도의 장기적인 증가를 2°C 로 제한하는 것은 CO2 배출의 상당한 감축을 필요로한다. 이러한

감축을 달성하기 위한 최소 비용의 경로는 기술 포트폴리오에 대한 투자를 요구하며, CCS 와 함께

화석 연료 및 바이오매스의 사용은 이러한 포트폴리오에서 매우 중요한 비중을 차지한다. 국제

에너지 기구(IEA)의 모델링에 따르면, CCS는 BAU 기준에 비하여 2°C 세계에서 2050년까지 약

14%의 누적 감축을 제공할 것으로 보인다.

7 The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Fifth Assessment Report (AR5)는 기후 변화에 대한 과학 지식의

현재 상태에 대한 상세한 견해를 제공하여 준다. Working Group 기후 변화 보고 2013: 물리과학 기반 은 기후 시스템을 통한

기후 변화 관측의 종합적인 평가자료를 제공해준다.

산업화 이전 수준 대비 전세계 온도 상승

3 °C 4 °C

세계

GD

P중

%비율

그림 2.4 CCS 는 ‘BAU’ 기준 대비 2°C 세계에서 2050 년까지 14%의 누적 CO2 감축을 달성하는데

기여할 것이다.

자료 출처: IEA, 2014. 에너지 기술 전망 2014.

CCS 의 중요한 역할 – CCS 없이 기후 변화에 대한 효과적인

완화 대응은 이루어질 수 없다

CCS 없이 기후 변화에 대한 최소 비용의 효율적인 완화 대응은 이루어질 수 없다.

저탄소 미래로의 효율적인 전환을 위한 CCS의 중요성 다음과 같은 방법으로 나타난다:

발전 - 2011 년 CO2 배출의 40%에 대한 책임이 있음. 발전 분야 단독으로 기술 옵션으로서

CCS 를 제외하는 경우, 이는 완화 비용을 2050 년까지 2조 달러 정도 늘어나게 할 것이다8. 이는

CCS 에 의해 달성할 경우로 예상되는 것과 동일한 배출 수준으로 감축하는데 거의 두 배의

비용이 들어가는 것이다. CCS 를 사용하지 않고 세계 기온 상승을 2°C 이하로 제한하는데

필요한 금액으로 전력 분야에서 배출을 감축하는 것이 가능하긴 하지만, 이는 더 값비싼 기술의

사용을 반드시 필요로하게 될 것이다.

석탄 화력 발전으로부터 가스 화력 발전소로의 연료 전환의 환경적인 이득에 대한 많은 관심이

집중되고 있다. 하지만 가스화력발전소 또한 탄소를 배출하며 장기적인 배출 목표를 달성하기

위해서는 석탄 및 가스 화력 발전 능력이 모두 CCS 에 적합해야 한다. 즉, 우리는 CCS 없이

‘가스’만을 문제 해결방법으로 단순화할 수 없다.

산업 - 2011년도 CO2배출 4분의 1에 책임이 있다. 철강, 시멘트, 화학, 정유 등의 몇몇 고배출

산업분야에서 CCS는 배출을 크게 감축하는데 사용할 수 있는 유일한 대규모 기술이다. ‘BAU’

시나리오에서 이러한 분야의 배출은 2050년까지 50% 이상 증가할 것으로 예상된다9.

8 IEA, 2012. 에너지 기술 전망 2012: 청정 에너지 시스템으로 가는 길, OCED/IEA, 프랑스. 9 IEA, 2014. 에너지 기술 전망 2014: 새로운 전력의 잠재력, OECD/IEA, 프랑스.

최종 사용 연료 및 전기 효율 38%

최종 사용 연료 전환 9%

전력 생산 효율 및 연료 전환 2%

CCS 14%

재생가능자원 30%

원자력 7%

Gt C

O2 배

출

그림 2.5 CCS 없이 2050 년까지 전세계 기온상승을 2 °C 이하로 유지하도록 산업 분야에서 CO2 배출

감축하는것은 어려울 것이며, 잘해야 전력분야에서 큰 비용으로 가능할 것이다.

자료 출처: IEA, 2014,에너지 기술 전망 2014 의 CO2 배출 데이터

그러므로 CCS 의 중요성은 많은 변수(특히 최소비용으로 예정된 기후 목표에 맞추어 CO2 배출

감축에 맞는 방식으로 성장 중인 경제에 풍부한 에너지원을 공급하는 것)를 가지고 있는 지속가능성

공식을 풀 수 있도록 하는 그 능력에 있다. 이것은 오늘날 전력을 공급받지 못하고 있는 여러

국민들에게 많은 양의 전력을 공급하기 위한 발전 능력을 빠르게 구축할 필요가 있는 비 OECD

국가에서 특히 중요하다. 이러한 국가들이 산업화됨에 따라서, CCS 기술이 부재한 상황에서는

전세계 CO2 배출이 심각하게 증가하게 될 것으로 보인다. 더 나아가, CCS 는 저탄소 보완적

기술로서 재생 에너지의 간헐성(intermittency) 문제 해결을 돕고, CCS 의 전세계적인 활용을

확대시키도록 도울 것이다.

CCS 는 화석연료 기반

발전으로부터 CO2 배출을

감축하는데 있어 중요한 역할을

해야 하며, 전력 분야 탈탄소화에

들어가는 총 비용을 2050년

까지 미화 2 조 달러 정도

감소시킬 수도 있다.

CCS 는 장기적으로 필요한

대규모 산업 공정에서 직접

배출의 감축이 가능한

유일한 옵션이다.

전력, 39% 수송, 20%

산업, 26%

농업, 1%

기타, 6% 건설, 8%

독립적인 연구에 의해 CCS 의 가치에 대한 인식이 증진되고

있다

상황은 전력 및 산업 분야 모두에서 CCS 상용화가 기후 변화를 해결하는데 있어 매우 중요하게끔

만들어지고 있다. 작년 내내 영향력 있는 기관들의 수많은 독립 연구 및 보고서들이 이와 같은

관점을 뒷받침하였다.

‘오랜 기간의 연구, 개발 그리고 가치 있지만 다소 제한적인 실질적 경험이 이루어진 결과, 우리는

CCS 가 대규모로 상용화될 수 있도록 실질적인 에너지 옵션으로 개발하는데 더욱 박차를 가할

필요가 있습니다. 장기적인 에너지 시나리오에서의 CCS 를 단지 가까운 미래의 언젠가 사용될 수

있는 솔루션 정도로서만 바라보는 것은 충분하지 않습니다. 그 대신, 우리는 바로 지금 여기에서

CCS 의 진정한 개발에 착수해야 합니다.’

IEA 사무총장 마리아 반 더 호벤(Maria van der Hoeven)

기술 로드맵: 탄소 포집과 저장, 2013(Technology Roadmap: Carbon Capture and Storage, 2013)의 서문

‘풍부한 연구 결과는 탄소 포집 및 저장의 이용불가능 및 바이오 에너지의 제한된이용가능은 대기 중

농도를 낮은 수준으로 안정화시키기 위한 가능성 및 거시경제적 비용에 대하여 가장 큰 영향을

끼친다는 것이다…

...상당수의 모델들은 CCS 없이 450 ppm 을 제공하는 것이 불가능하였다. 사실, 모델이 시나리오를

제공할 수 없었던 거의 대부분의 상황들은 CCS 가 사용될 수 없다고 가정된 상황이었다.’

Krey, V, Luderer, G & Kriegler, E 2013, Getting from here to there – energy technology

transformation pathways in the EMF scenarios, Climate Change, 2013 년 12 월. 에너지 모델링 포럼

(EMF) 27 세계 기술 및 기후 정책 전략에 대한 연구, 2013.

EMF 27 프로젝트는 전세계 연구소 컨소시엄을 포함하고 있으며, 그 중에서도 스탠포드 에너지 모델링

포럼(Stanford Energy Modeling Forum), 포츠담 기후영향 연구소(Potsdam Institute for Climate

Impacts Research), 국제 응용 시스템 분석 연구소(International Institute for Applied Systems

Analysis)가 주도하고 있는 전세계 모델 비교 활동이다.

‘추가적인 온실가스 감축이 크게 지연되거나, 바이오 에너지, CCS, 그리고 이 둘의 조합(BECCS)과

같은 핵심 기술 사용이 제한되는 경우, 많은 모델들이 2100 년까지 약 450ppm CO2eq 정도의 대기 중

농도 수준을 달성할 수 없었다.

바이오 에너지와 CCS 의 결합 (BECCS)은 여러 저 안정화(low‐stabilization) 시나리오에서 중요한

역할을 하는 대규모 순 흡수(net negative emissions)의 가능성을 제공하는 만면, 위험과 도전도

수반한다(제한적인 증거, 중간수준의 합의).’

IPCC 의 5 번째 평가 보고서(AR5)인 Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change, 2014 의

요약 보고서

‘국가 연구팀(Country Research Teams)에 의해 개발된 DDPP(Deep Decarbonization Pathways

Project) 중 다수를 비롯한 대부분의 세계 기후변화 완화 시나리오에서 CCS 는 중요한 감축 기술이기

때문에 각국 및 기업들은 CCS 가 기술적, 경제적인 측면에서 대규모로 상용화될 수 있는지를

시험하기 위한 CCS 의 연구, 개발, 실증 및 전개(RDD&D) 수준을 시급히 높일 필요가 있다. CCS 가

없으면, 많은 국가들은(특히 화석연료발전에 크게 의존하고 있는 국가들) 대규모 탈탄소화를

이루어내는 것이 훨씬 더 힘들 것이다.’

Pathways to Deep Decarbonization, 2014 년도 중간 보고서, 지속가능개발솔루션

네트워크(Sustainable Development Solutions Network: SDSN) 및 지속가능개발국제관계

연구소(Institute for Sustainable Development and International Relations: IDDRI), 2014.

[3] 대규모 CCS 프로젝트

3.1 2014 년도 대규모 CCS 프로젝트의 주요 발전

3.2 대규모 CCS 프로젝트의 세계 동향

3.3 대규모 CCS 프로젝트의 지리적 동향

챕터 요약

2014 년은 CCS의 구심점이 되는 한 해였다:

o 2014 년 캐나다 서스캐처원(Saskatchewan)의 바운더리 댐(Boundary Dam)

발전소에서 세계 최초의 대규모 전력분야 CCS 프로젝트가 가동되었다.

o 미국 내에서 추가적인 두 개의 CCS 전력 분야 프로젝트가 2015-16 년도에 가동을

개시할 예정이다.

o UAE 의 아부다비에서 세계 최초의 대규모 철강 분야 CCS 프로젝트 건설이 진행

중이다.

이 네 개의 프로젝트는 전세계에서 가동 중이거나 건설 중(이행 단계)에 있는 22개의 대규모

CCS 프로젝트 중 하나이며, 이는 2010 년대 초기보다 두 배 더 많은 수이다. 22 개

프로젝트의 전체 CO2 포집 용량은 1년에 약 4000 만 톤(Mtpa)이다.

추진 단계(설계 단계)에 있는 14개의 대규모 CCS 프로젝트가 존재하며 그 중 9개는 발전

분야이며, 상당수는 2015 년 내에 최종 투자 결정이 내려질 것으로 예상된다.

계획의 더 초기 단계에 있는 19 개의 대규모 CCS 프로젝트들이 존재하며, 이에 따라

연구소가 확인한 대규모 CCS 프로젝트는 55개이다(총 106 Mtpa가량의 CO2 포집 용량).

대규모 CCS 프로젝트의 수의 측면에서는 미국(19)이 가장 우위에 있으며, 중국(12)이 그

뒤를 따르고 있고, 그 다음은 유럽(8)이다.

가동 단계(operate), 이행 단계(Execute) 및 설계 단계(Define)의 전체 프로젝트 집합 중에서

약 20 여 개 프로젝트들의 부분 집합이 특히 중요하다. 이러한 프로젝트들은 전력 분야와

새로운 산업 공정에서 CCS 의 대규모 가동을 실증하고 CO2 전용 지중 저장(단순한 EOR이

아닌)과 여러 공급자가 제공한 다양한 연료 및 여러 가지 포집 기술 사용을 실증할 잠재력을

가지고 있다.

유럽의 프로젝트들을 건설(및 가동) 단계로 진전시키는 것은 전세계적으로 CCS 에 대한

긍정적 인식을 수립하는데 있어 중요한 역할을 할 것이다. 유럽에서 계획된 모든 대규모

CCS 프로젝트들은 전용(내륙) 지중 저장 방식을 사용하는 전력 분야에 초점을 맞추고 있다.

비 OECD 국가(중국 외)에서는 대규모 CCS 프로젝트가 부족하며 시멘트, 철강, 화학 등의

CO2 고배출 산업의 CCS 기술 개발 진행이 제한되어 있다.

23

[3.1] 2014 년도 대규모 CCS 프로젝트의 주요 발전

연구소는 전세계에서 55개의 대규모 통합 CCS 프로젝트를 확인하였다10. 각 프로젝트에 대한

요약 정보는 부록 B에 포함되어있으며, 세부적인 프로젝트 설명은 연구소 웹사이트에서 찾을 수

있다11.

이번 장의 3.1 절은 가동 단계, 건설 단계, 그리고 개발계획의 가장 추진된단계에 있는 개념

정의(설계단계)의 프로젝트들에 초점을 맞추고 있다12.

2014 년은 CCS 의 구심점이 되는 한 해였다. 현재 전력분야의 대규모 CCS 프로젝트들이

실현되었고 다음에 의해 실증되고 있다.

2014 년 가동에 들어가는 세계 최초의 대규모 전력분야 CCS 프로젝트인 캐나다의

바운더리 댐 통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트(1Mtpa 의 CO2 포집 용량)

2015 년 CO2 포집이 시작될 것으로 예상되는 미시시피의 켐퍼 카운티 에너지 시설(미국,

3Mtpa 의 CO2 포집 용량)프로젝트에서 개시되어 새로 건설된 582 메가와트(MW)

발전소의 시운전

2014 년 7월 건설에 들어가는 텍사스 휴스턴 근처의 W.A. 패리쉬(W.A. Parish) 발전소의

페트라노바 탄소포집 프로젝트(미국, 1.4Mtpa 의 CO2포집 용량)는 2016 년 말까지 탄소

포집 활동이 시작될 것으로 예상됨

발전 분야 외에는 UAE 에서 2013 년 후반기에 CCS 를 대규모로 적용하는 세계 최초의 철강

프로젝트가 건설에 들어갔다. 이 아부다비 CCS 프로젝트(0.8 Mtpa 의 CO2 포집 용량)는

아부다비의 에미리트 제철소(Emirates Steel plant)에서 사용되는 직접환원철 공정으로부터의

CO2 포집과 그것을 EOR 목적으로 아부다비 석유공사(ADNOC)가 운영하는 루마이타(Rumaitha)

유전으로 운반하는 것을 포함한다.

전체적으로 볼 때, 전세계적으로 22 개의 대규모 CCS 프로젝트들이 가동 또는 건설 단계에

있으며, 이는 2010 년 초 프로젝트의 두 배이다(그림 3.1). 이중 13 개가 운영 중이며 나머지

9 개는 건설 중이다13. 건설중인 프로젝트의 예상 가동 시기는 다음과 같다.

2015 – 켐퍼 카운티 에너지 시설, 일리노이 산업 탄소 포집 저장 프로젝트(미국, 1Mtpa 의

CO2 포집 용량), Quest (캐나다, 1.08 Mtpa 의 CO2 포집 용량), Uthmaniyah CO2 EOR

실증 프로젝트(사우디 아라비아, 0.8 Mtpa 의 CO2 포집 용량), Agrium CO2 스트림

프로젝트 (캐나다, 0.3-0.6 Mtpa 의 CO2포집 용량)와 과 연결된 CO 앨버타 탄소 트렁크

라인 (Alberta Carbon Trunk Line: ACTL)

2016 – 고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트(호주, 3.4-4.0 Mtpa 의 탄소 포집 용량),

아부다비 CCS 프로젝트 및 페트라 노바 탄소 포집 프로젝트

2017 – North West Sturgeon 정유소 CO2 스트림 (캐나다, 1.2-1.4 Mtpa 의 CO2포집 용량)

와 연결된 ACTL

10 대규모 CCS 프로젝트는 상업적 규모의 프로세스 스트림을 대표하기에 충분히 큰 규모라고 여겨지고 있다.

프로젝트가 대규모 CCS 프로젝트에 포함되기 위한 기준에 대한 완전한 정의는

www.globalccsinstitute.com/projects/large-scale-ccs-projects-definitions 에서 찾을 수 있다. 11 www.globalccsinstitute.com/projects/large-scale-ccs-projects. 12 CCS 프로젝트의 개발 단계들을 나타내기 위해 연구소가 도입한 프로젝트 주기 모델에 대한 개요는

www.globalccsinstitute.com/projects/large-scale-ccs-projects-definitions 에서 찾을 수 있다. 이 보고서를 전반에는

건설(contruction)이라는 용어와 이행(Execute)라는 용어가 교대로 사용되고 있다. 13 13 개의 가동중인 프로젝트에는 2011 년 6 월에 CO2 주입을 중단한 인살라(In Salah) CO2 저장 프로젝트가

포함된다. 인살라의 미래 주입 전략을 검토하는 동안, 종합적인 모니터링 프로그램이 계속되고 있다. 프로젝트가

실제로 CO2를 주입하고 있지 않기 때문에, 인살라 프로젝트 데이터는 CO2 포집 능력을 질량의 측면으로 나타내는

그림에는 반영되어 있지 않다.

24

이 22개 프로젝트의 총 CO2 포집 용량은 약 40 Mtpa 이다(그림 3.2).

그림 3.1 가동 및 이행 단계의 대규모 CCS 프로젝트의 수14

개발 계획의 가장 추진된 단계인, 설계 단계에는 14개의 프로젝트가 존재한다. 이 단계의 작업은

이행 단계로 진행할 지 여부에 대한 최종 투자 결정을 뒷받침한다. 2014 년 설계 단계 프로젝트의

포트폴리오는 몇 가지 관점에 따른 프로젝트의 확실한 선택을 보여주고 있다.

프로젝트 중 다수는 지난 2000~2009 년대 말에 개발된 공공 자금 지원 프로그램의

수혜자였으며 공학 연구 및 그 밖의 연구가 완료되어, 최종 투자 결정은 확보한 (추가적인)

자금과 준비된 모든 허가 승인에 달려있다. 이러한 범주의 프로젝트에는 로테르담 포집

저장 파일럿 프로젝트(Rotterdam Opslag en Afvang Demonstratieproject: ROAD)

(네델란드, 1.1Mtpa 의 포집 용량), FutureGen 2.0 프로젝트 (미국, 1.1 Mtpa 의 CO2 포집

용량), 텍사스 청정 에너지 프로젝트(Texas Clean Energy Project) (미국, 2.7 Mtpa 의 CO2

포집 용량)이 포함된다.

화이트로즈(White Rose) CCS 프로젝트 (영국, 2 Mtpa의 CO2 포집 용량)와

피터헤드(Peterhead) CCS 프로젝트 (영국, 2 Mtpa의 CO2 포집 용량)는 경쟁 과정을 통해

선도적 CCS 프로젝트가 사용 가능한 자금을 10억 파운드 조성한 영국 CCS 상용화

프로그램(UK CCS Commercialisation Programme)으로부터 혜택을 받고 있다.

영국 정부의 최종 투자 결정 지원 프로그램에 참여하고 있는 추가적인 프로젝트들은

프로젝트 개발을 위한 자금 부족을 해결하는 것을 돕기 위한 개별적인 차액

계약(CfD)으로부터 혜택을 위한 협상을 진행하고 있다.

건설로 진전되기 위해 필요한 공학기술 연구 및 그 밖의 연구들이 기본적으로 완료된

중국에는 4 개의 프로젝트가 존재한다. 내년에는 최종 투자 결정이 이루어질 것으로

예상되며, 이는 프로젝트의 책임을 진 국영 기업의 의사 결정 과정에 달려있다. 이

프로젝트 중 둘은 대규모 CO2 포집으로 진행하기 위한 준비로서 CO2 포집 파일럿 단계를

완료하였다. 이 두 프로젝트는 옌창 통합 탄소 포집 저장 실증 프로젝트(대규모

14 오랜 기간에 걸쳐 일관성을 보장하기 위하여, 모든 형태의 가동중인 대규모 CCS 프로젝트 2010 년 기록은 랭글리

앤 솔트크릭(Rangely and Salt Creek) EOR 프로젝트와 합쳐졌다. 연구소의 보고에서, 이 프로젝트들은 2011 년부터는

줄곧 슈트 크릭(Shute Creek) 가스 처리 시설 프로젝트 아래에 합쳐서 포함되었다.

가동 단계 이행 단계

프로젝트의

수

25

프로젝트의 CO2 포집 용량은 0.46Mtpa)와 페트로차이나 지린(Petrochina Jilin) 유전 EOR

프로젝트 (2단계) (대규모 프로젝트의 CO2 포집 용량은 0.8 Mtpa)이다.

저장 방식 및 포집 기술뿐만 아니라 대부분의 지역에 걸쳐 프로젝트는 균형 잡힌 확산을

보여주고 있다(그림 3.5-3.7).

설계 (Define) 단계에 있는 대부분의 프로젝트들은 2015년 말까지 최종 투자 결정을 내리는

입장에 있어야 한다. 설계 단계 14개 대규모 CCS 프로젝트의 전체 포집 용량은 24 Mtpa이다.

이러한 단계에 있는 모든 프로젝트 포트폴리오에 있어서 모두가 긍정적인 최종 투자 결정을 내

릴 것이라고 기대해서는 안 된다.

그림 3.2 가동(operate), 이행(Execute), 설계(Define) 단계에 있는 프로젝트들의 CO2 포집 용량

가동(operate), 이행(Execute), 설계(Define) 단계의 프로젝트의 전체 집합 내에는 특히 중요한 약

20개 프로젝트의 부분 집합이 존재한다. 이 프로젝트들은 전력 분야 및 새로운 산업

공정(대규모의 CCS가 잘 확립되어 있는 천연 가스 공정과 비료 생산 외)에서의 CCS의 대규모

가동을 실증하고, CO2의 전용 지중 저장(단순한 EOR이 아닌) 및 다양한 공급자가 제공한 여러

가지 포집 기술을 실증할 수 있는 잠재력을 가지고 있다(표 3.1).

설계(Define) 단계의 프로젝트

CO

2 포

집 능

력 (

Mtp

a)

가동(Define) 및 이행(Execute) 단계의 프로젝트

26

표 3.1 대규모 CCS 프로젝트의 잠재적 포트폴리오: 다양한 산업 분야, 지질 환경, 포집

기술/공급자에 대하여 CCS 를 실증할 수 있는 가동, 이행, 설계 단계 프로젝트들의 부분집합

프로젝트명

단계

CO2의

포집용량

(Mtpa)

포트폴리오 장점

미주 지역

에어 프로덕츠 증기 메탄 개질기

EOR 프로젝트 가동 1.0 수소 생산, 산업적 분리

바운더리 댐 통합 탄소 포집 격리

실증 프로젝트 가동 1.0 전력 분야, 연소 후 포집, 석탄 원료

일리노리 인더스트리얼 CCS

프로젝트 이행 1.0 전용 지중 저장 – 내륙 심부 대염수층

노스웨스트 스터전 정유소 CO2

스트림과 연결된 ACTL 이행 1.2-1.4 정유 분야, 연소 전 포집

켐퍼 카운티 에너지 시설 이행 3 전력 분야, 연소 전 포집, 석탄 원료

페트라노바 탄소 포집 프로젝트 이행 1.4 전력 분야, 연소 후 포집, 석탄 원료

퀘스트(Quest) 이행 1.08 수소 생산, 산업적 분리, 전용 지중 저장 – 내륙 심부 대염수층

퓨처젠(FutureGen) 2.0 프로젝트 정의 1.1 전력 분야, 순산소 연소, 석탄 원료, 전용 지중 저장 – 내륙 심부 대염수층

수소에너지 캘리포니아 프로젝트

( HECA) 정의 2.7 전력분야 (병산(poly-generation) 시설), 연소 전 포집, 석탄 원료

텍사스 클린 에너지 프로젝트 정의 2.7 전력분야 (병산(poly-generation) 시설), 연소 전 포집, 석탄 원료

사르가스 텍사스의 포인트 컴포트

프로젝트 정의 0.8 전력분야, 연소 후, 천연 가스 원료

스펙트라 에너지의 포트 넬슨 CCS

프로젝트 정의 2.2 전용 지중 저장 – 내륙 심부 대염수층

유럽, 중동, 아프리카 지역

슬레이프너 CO2 저장 프로젝트 가동 0.9 해양 천연가스 공정, 연소 전 포집, 전용 지중 저장 – 해양 심부 대염수층, 직접 주입

스노비트 CO2 저장 프로젝트 가동 0.7 해양 천연가스 공정, 연소 전 포집, 전용 지중 저장 – 해양 심부 대염수층

아부다비 CCS 프로젝트 이행 0.8 철강 분야, 산업적 분리

돈 밸리 전력 프로젝트 정의 5.0 전력 분야, 연소 전 포집, 석탄 원료, 전용 지중 저장 – 해양 심부 대염수층

피터헤드 CCS 프로젝트 정의 1.0 전력 분야, 연소 후 포집, 천연 가스 원료, 전용 지중 저장 – 해양의 고갈된 가스전

ROAD 정의 1.1 전력 분야, 연소 후 포집, 석탄 원료 (및 바이오 매스), 전용 지중 저장 – 해양의 고갈된

가스전

화이트 로즈 CCS 프로젝트 정의 2.0 전력 분야, 순산소 연소, 석탄 원료 (및 바이오 매스), 전용 지중 저장 – 해양의 고갈된

가스전

아시아 태평양 지역

고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트 이행 3.4-4.0 전용 지중 저장 – 내륙 심부 대염수층

시노펙 솅리 발전소 CCS 프로젝트 정의 1.0 전력 분야, 연소 후 포집, 석탄 원료

시노펙 치루 석유화학 CCS

프로젝트 정의 0.5 화학 분야, 연소 전 포집, 석탄 원료

옌창 통합 CCS 실증 프로젝트 정의 0.46 화학 분야, 연소 전 포집, 석탄 원료

27

이 ‘잠재적 프로젝트 포트폴리오’의 중요한 요소는 다음과 같다15.

2020년경까지 전력 분야에서 10개 정도의 대규모 CCS 프로젝트가 가동될 가능성

약 10여 개의 CCS 프로젝트가 2020년경까지 지중 저장소에 CO2를 주입하는 방식을

경험하게 될 가능성

CCS가 (다양한 종류의) 석탄 및 천연가스 원료에 적용될 가능성

모든 주요 CO2 포집 기술(연소 전, 연소 후, 순산소 연소)이 발전 분야에 대규모로 적용될

가능성

실증 프로젝트의 성공적인 포트폴리오는 다양한 산업, 저장 유형, 연료에 걸쳐 활용되는 기술을

보여줌으로써 CCS에 대한 신뢰를 구축할 것이다. 견실한 포트폴리오는 CCS를 환경 친화적

기술로 여기는 지역사회의 이해를 증진시키고, 전세계 CO2 배출을 감소시키는데 있어 CCS의

중요한 역할을 강화하기 위한 강력한 촉매가 될 수 있다. 또한 새로운 프로젝트 포트폴리오는

CCS에서 지속적인 진전이 이루어지고 있음을 금융권에 증명하는데 있어 중요한 요소이다.

이러한 포트폴리오로부터 얻은 교훈(규제 체제를 강화하는 것과 향상된 기술 성능과 비용 감소에

이르는 길을 밝혀내는 것)은 2020년 이후 차세대 CCS 프로젝트와 관련된 인지된 위험을

감소시킬 것이다.

다음 12~18개월의 기간 동안 2020년까지의 CCS 프로젝트 포트폴리오가 상당히 강화되기로

결정될 것이다. 단기적으로 재정 및 정책 지원 구조가 이러한 ‘잠재적 포트폴리오’를 ‘실질적

포트폴리오’로 전환시키는 것을 돕고, CCS가 다른 저탄소 기술과 비교하여 불이익을 받지 않도록

하는 것은 중요하다.

일단 가동이 이루어지면, 위에서 확인된 프로젝트 포트폴리오는 CCS의 ‘실험적’ 특성에 관련된

논쟁 및 CCS가 아직까지 화석 연료 발전소에 대규모로 적용되지 않았다는 나머지 논쟁에 집중된

CCS 관련 논의를 진행하는데 있어서 중요한 역할을 할 것이다. 포집 기술의 발전과 함께,

대규모로 가동되는 일련의 프로젝트들로부터 얻은 상당한 지식은 비용을 감소시키고 투자자와

이해당사자의 확신을 강화시킬 것이다.

이러한 상황이 일어났을 경우에, 프로젝트 지지자들이 현재의 CCS 기술부터 2020년 이후의

차세대 CCS 기술까지 빠르게 전환하도록 하기 위하여 필요한 사전 조건이 준비되어야 한다.

2020년대와 그 이후까지 CCS를 광범위하게 상용화하기 위해 필요한 사전 조건의 확립은

2010년대 안에 완료되어야 하는 과정이며, 상용화의 속도는 더욱 빨라져야 한다. 가동(Operate)

단계, 이행(Execute) 단계 설계(Define) 단계에 있는 모든 프로젝트들의 약 65 Mtpa에 달하는

CO2 포집 용량은(예를 들면 현재 핀란드 또는 오스트리아의 CO2 배출량과 같음) CCS가

장기적으로 기후 변화를 해결하는데 있어 중요한 역할을 담당하기 위해 필요한 수준보다 몇 배나

더 적은 용량이다. 다음 10~15년과 그 이후에도 새로이 건설에 들어가는 프로젝트의 수가 크게

증가해야 한다.

이러한 증가는 시장 메커니즘 안에 CCS(및 그 밖의 저탄소 기술)를 수용하는 정책 및 특정한

CCS의 요소들 – 국가 법규의 개발(5장의 정책, 법, 규정의 개발에서 논의됨) 및 대규모 저장

용량의 탐사와 평가를 촉진하기 위한 정책 등 – 을 다루는 정책의 적용을 통해서만 일어날 수

있다.

15 이러한 ‘잠재적 프로젝트 포트폴리오’의 부분집합은 가동 단계, 이행 단계, 정의 단계의 프로젝트 중에서 뽑은

것이다. 정의 단계와 그 다음의 이행 단계로 발전할 수 있는 개발 계획의 초기 단계에 있는 다른 프로젝트들이

존재한다. 다음의 핵심 메시지들은 이 초기 단계 프로젝트들에도 적용할 수 있다.

28

투자자들이 CCS에 투자하려 할 때, 그들은 장기적인 정책 예측가능성이 필요하다 .CCS를

장려하는 강력하고 지속 가능한 배출 감축 정책이 시급히 필요하며, 이는 장기적인 CCS의

상용화를 위하여 필수적이다.

지난 5년 동안 기존의 정책 지원만으로는 2010년대 초반 예측된 수의 CCS 프로젝트를

‘착수’하기 위해 필요한 민간 투자가 유치되기에 불충분하였다. 현재의 시장 기회들은 오직

일부의 선도자적 프로젝트에만 추가적인 추진력을 제공할 수 있으며, 지금까지 EOR에서의 CO2

사용과 같이 추가적인 수익 창출 기회에 접근할 수 있는 프로젝트로 개발이 편향되었다.

CO2를 상품으로서 활용하기 위한 시장 기회는 북미에서 가장 분명하게 나타났다. 2014년도에 전

세계에서 가동 중이거나 건설 중인 22개 프로젝트 중에서 16개(약 70%) 프로젝트가 EOR을 위해

포집된 CO2를 사용하고 있거나 사용할 의도를 가지고 있다(그림 3.3). 또한 이 프로젝트들 중

상당수에서 이미 CO2 분리는 수송 전 더 낮은 증분 원가가 필요한(발전소의CO2 포집에 비해)

천연 가스 공정 및 비료 생산 등의 산업적인 분리 공정의 일부이다.

그림 3.3 저장 유형별 가동 및 이행 단계의 대규모 CCS 프로젝트

설계(Define) 단계의 프로젝트 조사는 과거 및 미래의 프로젝트 개발에 대한 여러 가지 흥미로운

측면을 드러내었다.

현재 가동 또는 건설중인 프로젝트에 비하면 CO2 분리가 산업 공정의 일부인

프로젝트들은 더 적은 비율이며, 설계 단계의 14개 프로젝트 중 9개는 발전 분야이다.

북미의 설계(Define) 단계의 프로젝트 중 대다수(6개중 4개)와 중국 내의 모든 설계단계

프로젝트(4개중 4개)는 EOR을 위해 포집된 CO2를 사용할 예정이다.

북미에서는 설계 단계의 세가지 프로젝트가 연방 프로그램의 공공 자금 지원을 받았고,

그 중 두 개의 프로젝트는 EOR을 위해 포집된 CO2 를 사용하려 하고 있다. 이 ‘두 개의

기둥’(공공 자금 지원 및 시장 기회)은 2014-15년도에 북미에서 더 많은 프로젝트들이

건설에 들어가도록 만들 수 있는 긍정적인 비즈니스 사례를 제공한다.

중국에서는 2014-15년도에 추진 계획 단계에 있는 프로젝트들이 건설 단계에 접어들

것이라는 낙관론이 존재한다. (비록 그것의 시기가 이러한 프로젝트들을 책임지고 있는

국영 기업의 의사 결정 과정 대상에 영향을 받긴 하지만)

유럽

북미

그 밖의 지역

유럽

북미

그 밖의 지역

비-EOR

비-EOR

비-EOR

비-EOR

비-EOR

비-EOR

가동 이행

천연 가스 공정 발전 기타 산업 철강 생산

29

유럽에서는 ‘CO2-EOR(석유회수증진) 에 적합한’ 유전이 덜 있는 곳에서 CO2-EOR

시스템보다 프로젝트를 완전하게 특징짓기위해 비용과 시간이 더 많이 드는 전용 지중

저장(dedicated geological starage) 방식에 초점을 맞추고 있다.

결과적으로 무너지고 말 탄소 가격 지원에 대환 의존과 결부되어, 이러한 상황은 유럽이

2010년대 초부터 갈망해온 CCS 개발에서의 지도자적 역할을 상실하도록 만들었다. 상당

한 정책 주도력에도 불구하고 유럽에서는 근 10년 동안 어떠한 대규모 CCS 프로젝트도

건설에 들어가지 않았다.

그럼에도 불구하고 2020년 무렵 시작될 예정인 유럽의 프로젝트들은 대규모 CCS 프로젝

트의 포트폴리오에서 중요한 역할을 할 수 있다. 설계 단계에 있는 모든 4개의 유럽 프로

젝트들은 전력분야 프로젝트로, 다양한 포집 기술과 연료원을 도입하고, 해양 심부 대염

수층과 고갈된 가스전에서 CO2 저장을 실증할 것이다. 유럽과 전 세계에서 CCS에 대한

긍정적 인식을 확립하는데 있어서 유럽의 대규모 CCS 프로젝트들의 성공적인 시행은 필

수적이다.

설계(Define) 단계의 유럽 프로젝트 중 하나를 제외한 나머지 모두는 영국에서 진행 중이

다. 그렇지만 네덜란드의 ROAD 프로젝트는 전 세계에서 가장 진보된 발전 분야의 CCS

프로젝트 중 하나(개발 계획 단계의 프로젝트 중)이며, 추가적인 자금이 확보될 수 있다면

긍정적인 최종 투자 결정이 내려질 것이다. 이와 같이, ROAD 프로젝트는 유럽 CCS 프로

젝트에 있어서 매우 중요하다.

영국에서는 CCS에 대한 노력이 다시 탄력을 받게 됨에 따라, 피터헤드(Peterhead) CCS

프로젝트와 화이트 로즈(White Rose) CCS 프로젝트는 작년에 모두 설계(Define) 단계로

진전되었다.

CCS 를 가속화시킴에 있어 저장 특성화의 중요성

궁극적으로 모든 CCS 프로젝트는 CO2 저장에 달려있다. 추진된 프로젝트들의 현재의 저장 포트

폴리오의 몇 가지 국면들은 CCS의 장기적인 상용화를 위하여 중요하다.

수익 창출 기회가 있는 시장에서는 EOR에서의 CO2 사용이 여전히 중요한 반면, 여러 프로젝트

들은 심부 대염수층과 고갈된 가스전을 모두 사용하게 될 것이며, 이러한 프로젝트들은 특히 중

요하다. 심부 대염수층은 장기적인 상용화에 요구되는 대량의 CO2 저장을 위한 가장 큰 잠재력을

가지고 있는 것으로 생각된다.

해양 심부 대염수층 저장을 추구하는 3개의 프로젝트들이 건설 중이다. 이 3개 프로젝트들은 퀘

스트 프로젝트(캐나다), 고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트 (호주), 그리고 일리노이 인더스트리얼

탄소포집저장 프로젝트 (미국)이다. 이 프로젝트들은 2015-16년에 가동될 것이다16.

설계 단계에 있는 프로젝트 중에서, 퓨처젠(FutureGen 2.0) 프로젝트(미국), 스펙트라 에너지의

포트 넬슨 CCS 프로젝트 (캐나다, 2.2 Mtpa 의 CO2 포집 용량), ROAD 프로젝트 (네덜란드) 및 영

국의 모든 프로젝트들은 내륙 저장 또는 해양 심부 대염수층 또는 해양의 고갈된 가스전저장을

평가하고 있다17. 예상 가동일은 2017년부터 2020 년 사이의 기간이다.

2020 년대에는 특히 유럽이 다수의 대규모 CCS 프로젝트를 주관하게 될 것이라는 가정을 바탕

으로, 저장 수행에 대한 지식은 2030년까지 크게 향상되어야 한다. 이론적 실험실과 파일럿 규모

의 필드 프로젝트들이 상당한 과학적 기술적 지식을 제공하여 왔지만, 대규모 프로젝트들은 폭넓

16 운영중인 바운더리 댐 프로젝트의 경우, EOR 에서 사용되지 않는 모든 CO2는 아퀴스토어(Aquistore) 프로젝트를

통해 포집 시설 인근의 심부 대염수층에 주입될 것이다. 17 몇몇 영국 프로젝트의 경우, EOR 의 가능성도 검토하는 중이다.

30

은 상업적 상용화을 위한 충분한 저장 용량, 주입효율성, 격리 능력을 제공할 수 있는 충분한 수의

저장 장소를 다양한 지질학적 환경에서 사용할 수 있음을 증명할 필요가 있다.

매우 다양한 실제 세계로부터 얻은 더 많은 데이터와 대규모 저장소 시나리오는 널리 상용화된

상업적 CCS 의 효과를 증명하고, 저비용 CO2 배출 감축 포트폴리오의 중요한 한 부분으로서

CCS 를 확립시키는데 있어서 필수적이다.

프로젝트 경영의 관점에서 볼 경우, 미개발 저장소 평가에는 여러 가지 중요한 특성이 존재한다.

저장소가 최종 투자 결정을 받을 준비가 되었는지 완전히 평가하기 위해서는 상당한

시간이 소요될 수 있다(경험에 따르면 이러한 기간은 5~10년 걸릴 수도 있다). 이것은

CCS 프로젝트의 포집 및 수송 요소에 일반적으로 요구되는 기간 보다 훨씬 더 긴 기간

이다.

프로젝트 개발의 초기 단계에서, 저장 가능성은 가장 불확실한 요소이며, 개발 계획

초기에 상당한 시간과 자원의 배분이 필요할 수도 있다.

특정한 저장 장소의 특성이 CO2 포집 플랜트와 수송 시스템의 설계에 중대한 영향을 끼칠

수도 있다.

이러한 미개발 저장소 평가의 특성들은 선도적인 프로젝트들에만 제한된 것은 아니며, 이

특성들은 차세대 CCS 프로젝트에 대해서도 여전히 도전으로 남을 것이다. 이것은 연구/개발 및

현재 세대의 프로젝트 교훈에 크게 힘입어 시감이 지남에 따라 비용이 감소될 것으로 예상되는

곳에서의 포집 기술에 대한 예측과는 어긋나는 것이다.

사실 기후 목표를 달성하기 위해 2020 년 이후의 CCS 상용화가 요구되는 규모를 고려하면,

적절한 저장 공간을 찾는 어려움은 상당히 증가할 수도 있다. 프로젝트들은 탐사의 위험을

경감시키기 위하여 다수의 저장 목표지점을 조사해야 할 필요가 발생할 수도 있다(모든 목표

저장소가 성공적으로 평가되지는 않을 것이다). 따라서 2020 년 이후의 더욱 폭넓은 CCS

상용화를 준비하기 위해 이번 2010 년대에 저장과 관련된 활동을 실시하는 중요성은 아무리

강조해도 지나치지 않다.

저장 가능성의 불확실성에 의해 광범위한 CCS의 상용화가 지연될 위험을 줄이기 위하여, 대규모

CO2 저장 용량의 탐사 및 평가를 독려하기 위한 정책 정부 자금지원 프로그램이 시급히 필요하다.

또한 연결된 저장 및 수송 기반 시설망의 구축을 촉진하기 위한 노력을 장려해야 한다.

또한 대규모 CCS 프로젝트에 대한 데이터는 정책입안자들의 더 많은 관심을 요구하는 두 가지

서로 다른 분야를 강조하고 있다. 그 중 하나는 비-OECD 국가(중국 제외)내의 프로젝트 부족이며,

다른 하나는 시멘트, 철강, 화학 등의 CO2 고배출 산업 내 CCS 기술 개발의 부족한

진행상황(전력 분야에 비교할 경우)이다.

개발도상국의 CCS 의 중요성

대규모 CCS 프로젝트의 대다수가 선진국에서 이루어진다는 것이 놀라운 일은 아니다. 왜냐하면

선진국은 공공 지원 프로그램, 판매 가능한 CO2 배출권, 저장소 평가, 및 규제 체제 등의 주요

프로젝트 촉진요소들이 가장 발달되어 있는 곳이기 때문이다. 이러한 의미에서 선진국 외부의

대규모 CCS 프로젝트의 부족은 현 시점에서는 놀라운 것만은 아니다.

하지만 비 OECD 국가들은 앞으로 수십 년 동안 에너지 수요 증가의 절대 다수를 차지하게 될

것이다. 더 나아가, 이러한 국가에서 장기적인 기후 목표의 충족에는 상당한 규모의 CO2 포집 과

저장이 필요할 것이다. IEA 는 2050년까지 세계 온도 상승을 2°C 미만으로 유지하도록 필요한

31

배출 감축을 달성하기 위해서 2015년과 2050년 사이에 포집되고 저장되는 CO2의 누적량 중

70%를 비-OECD 국가들이 포집할 필요가 있을 것으로 예측하였다18.

이는 2010년대 안에 이와 같이 정책과 체제(지식의 공유 및 능력 개발 프로그램 포함)의 시행에

상당한 자원을 쏟아서, 2025-30년도와 그 이후까지 비 OECD 국가에서 필요한 대규모 CCS

프로젝트의 증가하는 수를 뒷받침할 수 있도록 해야 할 시급한 필요성을 나타내고 있다.

산업 분야의 배출이 간과되어서는 안 된다

현재 철강, 시멘트, 화학, 정유 산업의 연간 CO2 배출은 총 7 기가 톤 또는 매년 전세계에서

배출되는 전체 CO2의 약 20% 가량으로 집계되고 있다. ‘BAU’ 시나리오에서, 이 분야들의 CO2

배출은 2050년까지 50% 이상 증가할 수 있다(그림 3.4). 이러한 산업의 배출을 감축하는 것은

전력 분야의 감축만큼이나 중요하며, 여러 가지 산업 공정에 대한 큰 폭의 배출 감축은 CCS 등의

감축 수단을 통해서만 이루어질 수 있다19.

그림 3.4 BAU 시나리오 하에서 2050 년까지의 산업 분야 CO2 직접 배출량

출처: IEA, 2014. 에너지 기술 전망 2014: 전력 잠재력의 활용(Energy Technology Perspectives

2014: Harnessing Electricity’s Potential)

아마도 역설적으로 현재 가동 또는 건설 중인 많은 수의 대규모 CCS 프로젝트들은 산업

분야이며, 주로 천연 가스 공정 및 비료 생산 분야로서, 이 분야에서는 생산 과정의 일부로 CO2가

이미 분리되고 있으며 중공업 공정에 비하여 비교적 포집 비용이 저렴하다.

하지만 이러한 산업들은 CO2 포집 기술의 추가가 현재의 지식 수준에서는 상당한 증분 원가를

발생시키게 되는 철강, 시멘트, 화학 분야에 비하면 CO2를 비교적 적게 배출한다. 전세계 CO2

18에너지 기술 전망 2012 : 청정 에너지 시스템으로 향하는 길 ( IEA, 2012. Energy Technology Perspectives 2012:

Pathways to a Clean Energy System, OECD/ IEA, France.) 19 산업 분야 CCS 의 중요성은 ‘에너지 기술 전망 2014: 전력의 잠재력의 활용’(Energy Technology

Perspectives 2014: Harnessing Electricity’s Potential, OECD/IEA, France)에서 IEA 의해 검토되었다.

연간

배출량

(Mtp

a)

철강 화학 및 석유화학 시멘트 펄프 및 제지 알루미늄

32

배출 감축 목표를 달성하기 위해서 후자의 세 가지 산업 분야들의 대규모 탈 탄소화가 중요하다.

하지만 이러한 산업의 대규모 CCS 프로젝트는 가동 단계, 건설 단계 또는 개발 계획의 추진 단계

모두에서 부족한 상태이다(철강 분야의 파일럿 규모 프로젝트의 사례 연구는 제 4 장, 주목할만한

프로젝트 – 일본 프로젝트 사례 연구에 포함되어 있다).

장기적으로 CCS는 고배출 산업 CO2 배출의 큰 감축 달성을 도울 수 있는 유일한 기술이기 때문에,

이러한 산업 분야에서의 대규모 CCS 프로젝트 부족은 우려되는 상황이다. 고배출 산업 분야에서

CCS의 개발 및 광범위한 상용화를 장려하는 정책의 시행에 시급한 관심이 필요하다.

전력 분야가 CCS 기술 및 정책 개발의 주 무대였던 것은 아마도 놀라운 일은 아닐 것이다.

전세계의 정부 연구 개발 프로그램들은 일반적으로 산업 응용보다는 전력 분야에서 더 활발하다.

이산화탄소 배출은 전력분야에서 더 많이 일어나며 ‘생산물’은 산업 분야보다 훨씬 더 균질적인

경향이 있다. 즉 CCS의 산업 응용은 전력 분야의 응용보다 더욱 다양성이 크다. 서로 다른 산업

공정은 서로 다른 품질과 순도의 CO2(아마도 여러 장소에 걸쳐 분산된)를 생산하고, CCS 를

수용하기 위한 기존 시설의 재설계 정도는 크게 다를 수도 있으며, 가장 중요한 점은 산업 분야의

생산물(제품)은 전세계 경쟁에 완전히 노출될 수 있기 때문에, 이 생산물은 상대적 생산 비용에

매우 민감할 수 있다.

IEA 가 발표한 최근 논문, Insights Series 2014 에 기술된 바와 같이, 이러한 측면은 기후 정책과

산업 정책간의 상호작용(및 조정의 필요성)이라는 핵심적인 부분을 강조한다.

‘분열된 기후 정책을 지닌 전 세계에서, 무역에 노출된 분야가 경쟁력을 유지하면서도

CCS 같은 필수적 기후 변화 완화 활동을 실시할 수 있게 하도록 만드는 것은 CCS 정책에

있어 중요한 도전과제이다. 또한 산업 배출 감축에 대한 CCS 의 잠재적 중요성으로

인하여, 이러한 문제는 광범위하게 큰 규모의 배출 감축을 달성하는데 있어서도 중요한

도전 과제이다.’

IEA, 인사이트 시리즈 2014, CCS 2014 무엇이 CCS 저장소에 있나?, 2014.

이 논문은 산업 공정에 있어서 CCS 를 촉진하기 위한 여러 가지 정책적 접근 방식을

논의하고 있으며, 이러한 접근 방식들은 각각의 핵심 산업 특유의 환경을 설명할 수 있도록

‘맞춤 제작’될 필요가 있다.

국제 협력과 지식 공유의 중요성

앞서 언급한 프로젝트 개발에 대한 분석과 촉진 요소(enabling factors)들은 CCS의 활용을

촉진하는데 있어서 국제 협력의 중요성을 보여주었다. 조율된 국제 협력 및 지식 공유

플랫폼은 프로젝트와 정책 경험 및 CCS 상용화를 촉진하기 위해 R&D 활동에서 얻은 교훈을

활용하기 위한 효과적인 메커니즘이 될 수 있다.

이는 성능 및 비용 향상의 범위가 가장 큰 포집 기술 내의 경험의 공유라는 맥락에서 종종

논의되곤 한다. 하지만 국제 협력의 범위는 훨씬 더 넓다. 비 OECD 국가 및 다양한 산업

공정에서 CCS 촉진을 돕기 위해 국제 협력이 중요하다. 가동중인 프로젝트가 도입하게 될

다양한 저장 방식이 의미하는 것은 교훈, 모범 사례 및 저장 자원의 이해를 공유하는 것에 대한

조율된 국제적 협력이 특히 도움이 될 것이라는 점이다. 공공 정책 및 규정, 대중 참여, CO2 수송

분야에서도 지식 공유의 중요성에 대하여 유사한 관찰 결과가 나타날 수 있다.

지식 네트워크, 컨퍼런스, 워크숍, 온라인회의 등을 통해 모범사례 및 국제 개발의 예가 공유되고

있다. 2 세대 CCS 프로젝트에 대하여 최대의 이익을 얻는 것은 이것이 가능한 한 효과적으로

이루어지는 것에 달려있다는 점은 분명하며, 연구소는 그 역할을 수행하는데 전념하고 있다.

그림 3.5 가동, 이행, 설계 단계에 있는 대규모 CCS 프로젝트의 산업 및 저장 방식별 가동 시기

가동

발전

석탄 액화

화학 제품

제철

합성 천연가스

비료 생산

정유

천연가스 처리

수소 생산

= 1Mtpa(연간 100 만 톤)의 CO2 (원의 면적은 용량에 비례함) * 현재 이산화탄소 주입이 연기됨

룰라

전용 지중 저장

켐퍼

일리노이 인더스트리얼

페트라노바

메디신 보

그레이트 플레인스

아부다비

Enid 퍼틸라이저

페트로차이나 지린

에어프로덕트

발베르데

센추리 플랜트

슈트크릭 로스트 캐빈

인살라

스펙트라

고르곤

퀘스트

ACTL 스터전

시노펙 치루

시노펙 솅리

양창

바운더리댐

사르가스 텍사스

돈 벨리

화이트로즈

피터헤드

ACTL 아그리움

EOR (석유회수증진)

우스마니야

커피빌

퓨처젠 2.0

스네이퍼

34

그림 3.6 가동, 이행, 설계 단계에 있는 대규모 CCS 프로젝트의 포집 및 저장 방식별 가동 시기

전용 지중 저장

켐퍼

일리노이

인더스트리얼

페트라노바

메디신 보

그레이트 플레인스

아부다비

Enid

퍼틸라이저

페트로차이나 지린

에어프로덕트

발베르데

센추리 플랜트

슈트크릭 로스트 캐빈

인살라*

스펙트라

ACTL

스터전 시노펙 치루

시노펙 솅리

양창

바운더리댐

사르가스 텍사스

돈 벨리

화이트로즈

피터헤드

ACTL 아그리움

EOR (석유회수증진)

우스마니야

커피빌

퓨처젠 2.0

스네이퍼

고르곤

퀘스트

가동

= 1Mtpa(연간 100 만 톤)의 CO2 (원의 면적은 용량에 비례함)

산업적 분리

순산소 연소

연소 후 포집

연소 전 포집

(천연가스 공정)

연소 전 포집

(가스화)

* 현재 이산화탄소 주입이 연기됨

룰라

35

그림 3.7 가동, 이행, 설계 단계에 있는 대규모 CCS 프로젝트의 지역 및 프로젝트 수명주기 단계별 가동 시기

* 현재 이산화탄소 주입이 연기됨

고르곤

인살라* 우스마니야

고르곤

슬레이프너

발 베르데

Enid

퍼틸라이저

센츄리

플랜트

바운더리 댐

커피빌

에어 프로덕트

그레이트 플레인스

슈트크릭

로스트 캐빈

룰라

켐퍼 일리노이 인더스트리얼

아부 다비

페트라노바

ACTL

아그리움

ACTL

스터전

돈 밸리

화이트 로즈

피터헤드

시노펙

치루 페트로차이나 지린

옌창 스펙트라

메디신 보

퓨처젠 2.0

사르가스 텍사스

가동

= 1Mtpa(연간 100 만 톤)의 CO2 (원의 면적은 용량에 비례함)

기타 국가들

유럽

중국

캐나다

미국

시노펙

셍리

스노비트

가동 단계

이행 단계

정의 단계

[3.2] 대규모 CCS 프로젝트의 세계 동향

현황 – 모든 프로젝트

연구소는 전세계적으로 55 개의 대규모 CCS 프로젝트를 확인하였다(그림 3.8과 3.9). 이중에서,

22 개의 프로젝트들이 가동 또는 건설 중이다. 미국은 여전히 가장 많은 19 개의 프로젝트를

보유하고 있으며, 그 중 10 개 프로젝트는 가동 또는 건설 중이다. 중국은 총 12개의 프로젝트를

실시하고 있고, 그 중 4개는 개발 계획의 추진 단계에 있으며, 이 프로젝트들의 경우에 2015년

동안 최종 투자 결정이 긍정적으로 이루어질 가망이 크다. 유럽은 8 개의 프로젝트를 가지고

있으며, 그 중 2 개는 노르웨이에서 운전 중이고 5 개는 영국, 1 개는 네덜란드가 가지고 있다.

캐나다는 7개의 프로젝트를 보유하고 있고, 그 중 5개는 건설 또는 가동 중이다. 올해는 중국의

프로젝트 수가 유럽의 프로젝트 수를 넘어선 첫 번째 해이다. (글로벌 CCS 현황: 2013 보고서가

발표된 이래의 유럽 프로젝트 수의 하락을 반영하고 있다)

그림 3.8 수명주기 단계 및 지역/국가별 대규모 CCS 프로젝트

모든 55 개 대규모 프로젝트의 총 CO2 포집 용량은 약 106 Mtpa 이다(그림 3.10). 지역적인

분포는 프로젝트 개수 별 패턴 세트를 따르고 있다. –미국은 60Mtpa 의 CO2 포집 용량을 가지고

있으며, 아시아 태평양 지역은 약 27 Mtpa, 유럽, 중동, 아프리카(EMEA)는 약 19Mtpa 이다.

프로젝트 수명주기 단계별로는 가동(Operate) 및 이행(Execute) 중인 프로젝트는 약 40 Mtpa

정도의 총 CO2포집 용량을 보유하고 있으며, 설계 단계의 포집 용량은 24Mtpad 이고, 초기 계획

단계의 나머지 프로젝트들이 42Mtpa 이다.

프로젝트

수

확인 평가 설계 이행 가동

미국

중국

유럽

캐나다

호주

중동

기타 아시아

남미

아프리카

그림 3.9 대규모 CCS 프로젝트의 세계지도20

20 프로젝트는 부록 B 의 프로젝트 정보 요약에 포함되어 있는 참조 번호에 따라 식별된다.

세부 사항은 북미 지도를 참조

세부 사항은 유럽 지도를 참조

대규모 CCS 프로젝트: 전세계 산업

분야

발전 분야

천연 가스 공정

합성 천연 가스

비료 생산

수소 생산

석탄 액화 (CTL)

화학물질 생산

제철

정유

기타

심부 대염수층

석유회수증진 (EOR)

고갈된 유전 및 가스전

감안된 다양한 방식/기타 저장

방식

저장 방식

세부 사항은 중국 지도를 참조

38

그림 3.10 확인된 모든 대규모 CCS 프로젝트의 CO2 포집 용량

그림 3.11-3.14는 106 Mtpa 의 CO2 총 포집 용량이 산업 분야 및 포집과 저장 방식에 따라서

전세계와 각 지역(미주, 아시아 태평양, EMEA(유럽, 중동, 아프리카))별로 어떻게 분포되는지를

보여준다.

전세계적으로, 발전 및 천연가스 공정 산업 분야는 CO2 포집 용량의 대부분을 차지하고 있으며,

저장 방식에 있어서 EOR 이 우세한 것처럼, 포집 방식에서는 연소 전 포집이 우세하다.

지역적인 실패는 이러한 패턴과 여러가지 유사점 및 차이점을 보여주며 아래와 같이 논의되고

있다.

산업 분야

미주 지역: CO2포집 용량의 대부분은 천연가스 공정 및 발전 산업에 분포되어 있다.

EMEA: 발전분야가 가장 우세한 분야이다.

아시아 태평양: 전력 생산, 천연 가스 공정, 석탄 액화, 화학물질 생산을 망라하여

프로젝트가 더 폭넓게 분포되어 있다. 후자의 두 산업 분야(석탄 액화, 화학물질

생산)는 중국의 5 개의 프로젝트에서 가장 분명하게 드러난다(6.5 Mtpa 의 총 CO2

포집 가능량)

포집 방식

미주 지역: 연소 전 포집이 지배적인 기술이며, 이는 산업 구성 뿐만 아니라 석탄

가스화 복합 발전(IGCC) 플랜트를 포함하는 발전소의 개수를 반영하는 것이다.

EMEA: 다수의 IGCC 플랜트가 계획됨에 따라 연소전 포집이 지배적인 기술이다.

나머지 프로젝트들은 다양한 종류의 포집 기술을 채택하고 있다.

아시아 태평양: CO2 포집 기술의 선택은 기술 포트폴리오 전반에 폭넓게 분포되어

있다. 하지만 다른 지역과 마찬가지로, 연소 전 포집 기술이 가장 우세한 요소이다.

CO

2 포

집 능

력 (

Mtp

a)

‘평가’ 또는 ‘확인’ 단계의 프로젝트 ‘설계’ 단계의 프로젝트 ‘가동’ 및 ‘이행’ 단계의 프로젝트

39

저장 방식

미주 지역: 대부분의 CO2 포집 용량은 EOR(석유회수증진)에서 활용할 하기 위한

것이다.

EMEA: 포집 가능한 CO2 의 대다수는 해양(심부 대염수층 또는 고갈된 가스전)의

전용 지중 저장(dedicated geological storage)을 위한 것이다.

아시아 태평양: 전용 지중 저장에 대한 지역 편향이 존재하지만 다른 지역과는 확연한

차이가 있다. 포집된 CO2 가 EOR 을 위해 사용될 기회는 여러가지 중국 CCS

프로젝트의 진행을 견인하고 있으므로 많으며, 중국 CO2 포집 용량의 거의

3 분의 1은 이러한 방식으로 저장될 것이다. 반면에 호주에서는 모든 저장이 심부

대염수층에서 이루어질 계획이다.

그림 3.11 산업, 포집 방식, 저장 방식별 세계 CO2 포집 용량

그림 3.12 산업 및 지역별 CO2 포집 용량

산업 포집 방식 저장 방식

북미 아시아태평양

(유럽, 중동 아프리카)

발전

합성 천연가스

천연 가스 가공

기타

연소 전 (가스화)

연소 후

산업적 분리

연소 전 (천연가스)

순산소 연소

확인되지 않음

석유회수증진

결정되지 않음

전용 지중 저장

발전 천연 가스 가공 합성 천연 가스 기타

40

그림 3.13 포집 방식 및 지역별 CO2 포집 용량

그림 3.14 저장 방식 및 지역 별 CO2 포집 용량

2013 년 이후의 주요 발전

이 보고서의 55개 대규모 통합 프로젝트는 2013 년도 65개와 비교된다. 중요한 점은 가동중 또는 건설중인 프로젝트의 꾸준한 진전이 계속 이루어지고 있다는 사실이다(그림 3.15).

주요 발전 사항은 다음과 같다.

건설에서 가동 단계로 진전된 프로젝트 – 세계 최초의 대규모 전력 분야 CCS 프로젝트인 바운더리 댐 통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트

설계 단계에서 건설 단계로 진전된 2 개의 프로젝트 – 긍정적인 재정 투자 결정을 얻어낸 세계 3 번째 규모의 전력분야 CCS 프로젝트인 텍사스 페트라 노바 탄소 포집 프로젝트(전 NRG 에너지 패리쉬(Parish) CCS 프로젝트)와 철강 분야 최초의 대규모 CCS 프로젝트인 아부다비 CCS 프로젝트

설계 단계로 진전된 4 개의 프로젝트 – 영국의 화이트 로즈 CCS 프로젝트와 피터헤드 CCS 프로젝트, 중국의 옌창 통합 탄소 포집 저장 실증 프로젝트, 미국의 사르가스 텍사스 포인트 컴포트 프로젝트 (0.8 Mtpa 의 CO2 포집 용량, 이것은 2014 년 전력 분야에서 새롭게 확인된 프로젝트이다)

작년에는 12 개의 프로젝트가 취소되었거나 연기되었다. 이 프로젝트 중 상당수(7개)는 유럽에 위치한 것이었으며 2개는 미국과 호주, 중국, UAE에 각각 하나씩 있었다. 12 개의 프로젝트 중 8개는 개발 계획의 초기단계였고, 나머지는

북미 (유럽, 중동 아프리카)

아시아태평양

연소 전 (가스화) 연소 전 (천연가스)

순산소 연소 산업적 분리

연소 후

확인되지 않음

석유 회수 증진 전용 지중 저장 결정되지 않음

북미 아시아 태평양

41

설계 단계였다(이탈리아의 포르토 톨레(Porto Tolle) 프로젝트, 프랑스의 로우 임팩트 스틸(Low-Impact Steel) 프로젝트, 스페인의 OXYCFB 300 꼼뽀스띠야(Compostilla) 프로젝트, 미국의 레이크 찰스(Lake Charles) CCS 프로젝트). 대부분의 좌절된 프로젝트들은 전력 분야였고, 연소 후 포집이 가장 큰 축소를 겪었다. 좌절된 프로젝트 중 7 개는 CO2 를 심부 대염수층에 격리할 예정이었다.

2 개의 새로 확인된 프로젝트 – 중국 화륜전력(China Resources Power: 이하 CRP)의 (하이펑) 통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트(1 Mtpa 의 CO2 포집 용량)와 위에 언급된 사르가스 텍사스 포인트 컴포트 프로젝트

두 프로젝트 모두 전력 분야이며(연소 후 포집), CRP (하이펑) 프로젝트는 확인 단계이며 해상 지중 저장을 검토하고 있는 반면, 사르가스 프로젝트는 설계 단계이고 EOR을 위한 CO2 사용을 염두에 두고 있다.

그림 3.15 프로젝트 수명 주기 및 연도별로 확인된 모든 대규모 CCS 프로젝트

글로벌 CCS 현황: 2013 보고서가 발표된 이후의 주요 프로젝트 개발 전체 목록은 부록 A에

포함되어 있다.

지리적 경항, 산업, 포집 기술, 수송 및 저장 방식별로 프로젝트 실패의 세부 내용을 제공하는 종합적인

보충 정보 모음은 다음 웹 페이지에서 찾을 수 있다: www.globalccsinstitute.com/publications/global-status-ccs-2014-supplementary-information-presentation-package.

가동

이행

설계

평가

확인

42

[3.3] 대규모 CCS 프로젝트의 지리적 동향

미주 지역

북미는 대규모 CCS/CCUS 프로젝트의 선도자로서, EOR은 상업화에 대한 추가적인 지원을

제공하고 있다. 전력 분야에서는 한 개의 대규모 CCS 프로젝트가 2014년에 가동을 시작하였고,

또 하나의 프로젝트가 2015년에 가동을 시작할 예정이며, 세 번째 프로젝트는 2016년 말까지

가동을 시작할 것으로 예상된다. 이 세가지 프로젝트는 모두 석탄 기반 전력 시스템에 CCUS를

통합시킨다. 전력 분야 외의 산업에서는 2015년에 또 다른 3개의 대규모 CCS 프로젝트가

가동을 시작할 것으로 예상된다.

많은 설계 단계의 프로젝트들이 건설로 진전될 큰 기대를 가지고 있지만, 프로젝트 타임라인,

비용, 숙련되고 재능 있는 인력들의 유지에 관한 어려움을 겪었다. 또한 개발자들이 상용화를

지원하는데 필요한 정책적 조치에 대하여 관망하는 자세를 취하고 있기 때문에, 제한된 수의

새로운 프로젝트만이 진행 중이다.

미국과 캐나다의 프로젝트 활동뿐만 아니라, 멕시코 또한 CCUS 프로젝트에 대한 기반을

마련하기 위해 상당한 노력을 기울였고, 연구소는 멕시코의 CCUS 역량강화 노력에 관여하고

있다. 멕시코의 프로젝트 활동이 더욱 발전됨에 따라, 이것은 다음 보고서에 나타나게 될 것이다.

페트로브라스(Petrobras)의 룰라(Lula) 유전 CCS 프로젝트(브라질, 0.7 Mtpa의 포집 용량)는

성공적으로 가동되는 중이다.

43

그림 3.16 북미의 대규모 CCS 프로젝트 지도

대규모 CCS 프로젝트: 북미

산업분야 저장 방식

발전

천연 가스 가공

합성 천연가스

비료 생산

수소 생산

석탄 액화 (CTL)

화학물질 생산

정유

심부 대염수층

석유회수증진 (EOR)

브리티쉬

컬럼비아

앨버타

서스캐처원

캐나다

미합중국

멕시코

노스다코다

와이오밍

켈리포니아 캔사스

오클라호마

일리노이

인디애나

미시시피

텍사스

44

미국

미국 에너지부(DOE)의 대규모 자금 지원의 도움을 받아, 미국은 민간 및 공공 투자 금액, 프로

젝트 수(19개), 기술 구성 등의 측면에서 가장 활발한 대규모 CCS/CCUS 프로젝트 포트폴리오

를 가지고 있다. 거의 모든 프로젝트들은 선호하는 저장 유형으로 CO2-EOR을 포함하고 있으며,

오직 2개의 프로젝트만이 대염수층 내의 CO2 저장과 관련되어 있다.

두 프로젝트는 2015년 건설단계로부터 가동 단계로 진전될 것으로 예상된다.

아처다니엘스미들랜드(Archer Daniels Midland)의 일리노이 인더스트리얼 탄소 포집 저장

프로젝트는 2014 년 9 월에 미국 환경보호국(EPA)으로부터 지하주입관리(Underground

Injection Control: UIC) 등급 VI 인증을 받았다. 그리고 환경 심판 위원회의 이의 제기가 없는

경우, 2015년 초반에 CO2 포집 및 저장이 시작될 수도 있다.

이 프로젝트는 옥수수 에탄올 생산 플랜트에서 미리 분리된 CO2의 압축/수분제거 및 생산 플랜트 인근 심부 염수층 내 저장에 참여하고 있다. 일리노이 인더스트리얼 CCS 프로젝트는

하루 3,000톤 또는 약 1Mtpa 의 총 CO2 주입 용량을 달성하기 위하여 프로젝트의 시설들을

일리노이 분지-디케이터 프로젝트(Illinois Basin-Decatur Project: IBDP)하에서 하루 1,000톤의 CO2를 생산하는 기존 시설에 통합시킬 것이다.

미시시피 파워(Mississippi Power)의 켐퍼 카운티 에너지 시설(Kemper County Energy

Facility)프로젝트는 건설 지연을 겪었고 2015 년 가동을 시작할 예정이다.

582 MW (net) 프로젝트는 미시시피 파워(Mississippi Power)의 모기업인 서던 컴퍼니(Southern Company)와 KBR 이 미국 에너지부와 공동으로 개발한 TRIG 기술(Transport

Integrated Gasification: 저등급탄을 위하여 설계된 석탄 가스화 방식)을 사용할 것이다. 이

플랜트는 총 CO2 배출의 65%(또는 약 3Mtpa)를 포집할 것이다. CO2를 비롯한 부산물의 판매는 연간 약 5000 만~1억 달러(US)를 벌어들일 것으로 기대된다.

페트라노바(Petra Nova) 탄소 포집 프로젝트 (NRG Energy 와 일본의 JX 사(JX Nippon Oil &

Gas Exploration 의 조인트 벤처)는 최근 건설이 시작되었고, 텍사스, 휴스턴 인근의 기존 석탄

화력 발전소에 탄소 포집 시설을 설치하게 될 것이다. 이 시설은 EOR을 목적으로 1.4 Mtpa 의

CO2를 포집할 것이다. 예상 가동일은 2016년 후반기이다.

설계 단계에 있는 여러 프로젝트 들은 다음과 같다.

2014 년 1월 미국 에너지부(DOE)는 퓨처젠 인더스트리얼 얼라이언스(FutureGen Industrial

Alliance)에 재정 지원을 제공하기 위한 의사결정 기록(Record of Decision: ROD)을 발표하였다. 이러한 US DOE 의 행동은 퓨처젠 2.0 프로젝트에 대한 비용분담으로 약 10억 달러(US)를 제공할 것이다. 미국 환경보호국(EPA)이 얼라이언스에 4개의 UIC 등급 VI 허가를 발급하였을 때(환경 심사 위원회의 이의 제기가 없는 경우 2014년 10월 효력이 발생), 2014년

8 월 이 프로젝트는 더욱 진전된 단계에 도달하게 되었다.

FutureGen 2.0 프로젝트의 중요한 측면에는 일리노이의 미어도시아 에너지 센터(Meredosia

Energy Cebter)의 재가동된 발전기에서 약 1.1 Mtpa 의 CO2를 포집하는 것이다. 포집된 CO2

는 인근에 위치한 깊이 1,220 미터 정도의 Mount Simon 염수층에 주입될 것이다.

텍사스 클린 에너지 프로젝트(Texas Clean Energy Project: TCEP)와 하이드로전 에너지 캘리포니아(Hydrogen Energy California: HECA) 프로젝트는 모두 다양한 생산물(전력, 비료,

CO2)의 판매로부터 막대한 이윤을 얻는 복합 발전 프로젝트이며, 둘 다 최종 투자 결정을 향해 계속 노력하고 있다. 이 시설들은 탄소 포집 용량이 각각 2.7Mtpa정도이며, 이것의 대부분은 EOR에서 사용될 것이다.

사르가스 텍사스의 포인트 컴포트 프로젝트는 포트 라바카(Port Lavaca )-포인트 컴포트(Point Comfort)의 항구에 500MW 천연가스화복합발전(NGCC) 발전소를 건설하고자 계획

중이다. 포집된 CO2의 저장 목표지점(약 0.8Mpta)은 사우스 텍사스에 위치한 유전이며, 이곳에서 포집된 CO2는 EOR을 위하여 사용될 예정이다. 이 프로젝트는 개발의 후반을 향하여

진전 중이며, 전력 및 CO2 구매 고객들과의 계약이 현재 진행 중이다.

45

계획 초기 단계의 프로젝트인 켄터키 뮬런버그 카운티의 켄터키 뉴가스(NewGas) 프로젝트는

취소되었다. 프로젝트 개발업체인 피바디 에너지(Peabody Energy)는 프로젝트에 대한 더

이상의 개발 작업을 중지하겠다고 2013년 켄터키 주정부에 공식 통보하였다.

2014 년 9월 루카디아 내셔널 코퍼레이션(Leucadia National Corporation)은 레이크 찰스(Lake

Charles) 프로젝트의 개발을 더 이상 진행하지 않고 있다고 발표하였다.

캐나다

캐나다 정부 및 주정부는 CCS에 대한 대규모 자금지원을 약속하였고, 이것은 캐나다 내 7개의

대규모 CCS 프로젝트로 이어질 수 있었으며, 서부의 앨버타(Alberta)와

서스캐처원(Saskatchewan) 주에서 캐나다 프로젝트 활동의 대부분이 이루어지고 있다.

2014 년 10월 사스크파워(Saskpower)는 탄소 포집 기술을 적용한 세계 최초의 대규모 발전

시설(바운더리 댐 통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트: Boundary Dam Integrated Carbon

Capture)의 운전을 시작하였다. 포집 설비의 적용은 바운더리 댐 발전소의 재건설된 (석탄화력)

발전기 3 으로부터 CO2 배출을 90%까지 감소시키고 1Mtpa 의 CO2를 포집하게 될 것이다.

포집된 CO2는 주로 웨이번(Weyburn) 유전의 EOR 을 위해 사용될 것이다. EOR에 사용되지

않는 모든 CO2 는 아퀴스토어(Aquistore) 프로젝트를 통해 인근의 심부 대염수층에 주입될

것이다.

퀘스트(Quest) 프로젝트와 ACTL 프로젝트를 비롯하여 건설중인 다른 캐나다 프로젝트들은

계속 진전이 이루어지고 있으며, 이 프로젝트들은 두 가지 CO2 산업 배출원(아그리움(Agrium)

비료 플랜트 CO2 스트림과 노스웨스트 스터전 정유소의 CO2 스트림)을 연결시킬 것이다.

퀘스트 프로젝트와 아그리움 CO2 스트림 프로젝트의 가동은 2015년에 시작될 것으로 기대된다.

퀘스트 프로젝트는 포집된 CO2가 지표로부터 약 2km 깊이의 심부 대염수층에 격리될 예정이기

때문에 특히 중요하다. 이것은 마찬가지로 심부 대염수층에 격리를 시행할 예정인 현재 건설

또는 설계 단계에 있는 다른 북미지역 프로젝트(일리노이 인더스트리얼 CCS, 퓨처젠 2.0, 포트

넬슨 CCS 프로젝트)들을 보완하는 것이다. 이 모든 프로젝트들은 미래의 상업적 측정,

모니터링, 검증(MMV) 조건 및 규제 체계 개발에 정보를 제공하는데 도움을 줄 다양한 기구와

모니터링 계획을 포함한다.

유럽 및 중동

유럽

유럽의 대규모 CCS 개발은 현재 북해에 전적으로 초점을 맞추고 있다. 이 지역에는 현재 8개의

프로젝트가 존재하며, 3 개 국가에 분포되어 있다.

평가 설계 이행 가동

노르웨이 2

영국 2 3

네덜란드 1

46

그림 3.17 유럽의 대규모 CCS 프로젝트 지도

대규모 CCS 프로젝트: 유럽

산업분야

발전

천연 가스 가공

철강 생산

저장 방식

심부 대염수층

석유회수증진 (EOR)

고갈된 유전 및 가스전

그 밖의 다양한 방식/ 명시되지

않음

영국 네덜란드

노르웨이

47

노르웨이(최근에는 영국도)는 세계에서 가장 CCS에 도움이 되는 것 중 하나로 꼽히는 정책

체계를 개발하였다. 이 정책 체계는 노르웨이에 위치한 유럽에서 가동중인 단 두 개의 CCS

프로젝트와 영국에 위치한 개발중인 나머지 6개의 CCS 프로젝트 중 5개에 반영되고 있다.

노르웨이 해양의 슬레이프너(Sleipner)와 스노비트(Snøhvit)프로젝트(모두 스타토일사가

운영)는 각각 1996 년과 2008 년부터 운전되었다. 1996 년 이래 이 두 프로젝트를 통해 해저

깊은 곳에 1600만 톤의 CO2가 영구적으로 격리되었다21. 2014년 4월 스타토일(Statoil)사의

새로운 구드룬(Gudrun) 유전이 가동을 개시하였다. 이 유전은 슬레이프너 시설의 북쪽 55km

지점에 위치하고 있으며, 모든 구드룬(Gudrun)에서 나온 석유 및 가스 공정은 슬레이프너

시설에서 실시되며, 새로운 유전에서 나온 CO2를 웃시라(Utsira) 지층에 격리시킬 것이다.

네덜란드의 ROAD 프로젝트는 유럽 본토에서 개발 계획 중인 유일한 프로젝트이다. 이

프로젝트는 역내 CCS 의 진전에 있어 매우 중요하다. 프로젝트는 긍정적인 최종 투자 결정을

내릴 준비가 되어있으며 추가적인 자금이 확보된다면 건설이 시작될 것이다. EU 에너지

위원(Commissioner)인 군터 외팅어(Günther Oettinger)는 프로젝트가 직면한 현재의 자금

부족(대개 운전비와 관련된)을 해결하기 위해 자금을 확보하고자 하는 프로젝트 이해관계자 및

EU 회원국과 여러 차례 회의를 주관하였다. 노르웨이가 자금 부족을 해결하기 위한 EC 계획에

15000 만 유로(1 억 2500 만 크로네)를 제공하였지만, 이러한 논의는 지금도 여전히 진행

중이다22.

영국에서 CCS 상업화 프로그램(CCS Commercialisation Programme)은 경쟁 과정을 통해

선도적 CCS 프로젝트에 사용 가능한 10 억 파운드에 달하는 자금을 조성하였다. 이러한

프로그램을 통해 화이트 로즈 CCS 프로젝트와 피터헤드 CCS 프로젝트는 영국 정부와

기본설계(Front End Engineering Design: FEED)에 대한 계약을 맺었다고 발표함에 따라, 이 두

프로젝트는 평가 단계에서 설계 단계로 발전하였다.

화이트 로즈 CCS 프로젝트는 바이오매스 연료를 석탄과 함께 혼소하는 능력을 갖춘 세계

최초의 대규모 순산소 연소기술 프로젝트가 될 계획이다. 이것은 탄소 배출의 거의 90%를

포집하는 것뿐만 아니라, 적절한 상황에서는 제로 또는 네거티브 배출을 달성할 수 있음을

의미한다. 화이트 로즈 프로젝트 제안은 대용량의 파이프라인인 요크셔 험버(Yorkshire

Humber) CCS 공급간선 개발을 포함하고 있다는 점에서 중요하다. 이 파이프라인은 영국

CO2 배출의 5 분의 1 가량을 차지하는 지역 내에서 추가적인 탄소 포집 프로젝트를

가능하도록 해주는 용량이다23.

2014 년 7월, EC는 NER300 자금지원 프로그램의 2차 요청의 일환으로 화이트 로즈 CCS

프로젝트에 3억 유로를 지원하였음을 공표하였다24.

또한 피터헤드 CCS 프로젝트는 프로젝트 제안자(스코티쉬 앤 서던 에너지(Scottish and

Southern Energy))의 전략적 지원을 받은 셸 영국법인(Shell U.K. Limited)이 지중 저장과

함께 전력분야에서 세계 최초의 대규모 가스 CCS 프로젝트를 개발하고 있다는 점에서

전세계적으로 중요하다.

위의 두 프로젝트 모두 2014 년과 2015년에 FEED 연구를 실시할 것이며, (이 연구의 결과에

따라) 2015년 말에는 다음 단계로 진전될 수도 있다.

21 http://www.statoil.com/en/TechnologyInnovation/NewEnergy/Co2CaptureStorage/Pages/SleipnerVest.aspx and http://www.statoil.com/en/TechnologyInnovation/NewEnergy/Co2CaptureStorage/Pages/Snohvit.aspx 22 http://www.regjeringen.no/en/dep/oed/press-center/press-releases/2014/Strong-commitment-to-CCS.html?id=770964 23 http://www.2coenergy.com/don_valley_power_project.html 24 Directive 2003/87/EC 의 조항 10a(8)은 상업적인 CCS 실증 프로젝트와 혁신적인 재생 에너지 기술의 실증 프로젝트

재원마련을 위한 구조를 확립하였고, 이는 EU 배출거래시스템의 NER(new entrants reserve: 신규 진입자에 할당된 기금)에서

나온 3 억 유로의 충당금 포함한다.

48

CCS 상업화 프로그램 다음으로, 영국 정부는 프로그램을 가능케 하는 최종 투자 결정을 통한

추가적인 초기 프로젝트 지원 또한 논의하고 있다. 이러한 모든 지원은 차액계약(CfD)의

지급으로만 제한될 것이며, 자금지원은 개발 또는 자본비용을 지원하는데 사용되지는 않을

것이다.

영국에서 설계단계에 있는 세 번째 CCS 프로젝트인 사우스요크셔의 돈 밸리(Don Valley) 파워

프로젝트는 새로 건설된 IGCC 발전소에서 연소 전 포집 기술을 사용할 계획이다. 이

프로젝트는 1억8000만 유로의 유럽 에너지 회수 프로그램 자금 지원 혜택을 받는 유일한 영국

CCS프로젝트이다. 2014년 7월, 프로젝트 개발사인 2Co 에너지는 돈 밸리 파워 프로젝트를

노르웨이 민간 기업인 사르가스사에 매각하는 협상이 진전되었음을 발표하였다. 매각은

2014년 중에 완료될 예정이다.

2013년 12월에 영국 수상이 발표한 티스밸리 시티딜(Tees Valley City Deal)의 일환으로,

지자체 기업 파트너십(Local Enterprise Partnership: 이하 NEP)인 티스밸리 언리미티드(Tees

Valley Unlimited)는 사업 수행을 위하여 산업 출연금과 더불어 100만 파운드의 자금을

공급받았다.

티스사이드(Teesside) 여러 공업 시설로부터의 포집, 수송 저장 개념설계(pre-FEED)

분석

티스사이드 내 산업용 CCS에 대한 비즈니스 및 투자 모델을 개발.

연구소가 추적한 대규모 프로젝트는 아니지만, 이 사업은 산업용 CCS의 핵심 지역에서 환영

받는 개발을 대표한다.

CCS의 세계 현황: 2013 보고서가 배포된 이래, 유럽 내 7개의 프로젝트가 연기되거나

취소되었다. 이 프로젝트의 더욱 완전한 분석과 설명은 부록 A에 포함되어 있다.

중단된 4개의 프로젝트는 개발 계획의 초기 단계였다. – 이 4개의 프로젝트는

노르웨이의 프로젝트인 인더스트리크라프트 뫼레(Industrikraft Møre)와 풀 스케일

CO2 포집 몽스타드(CCM) 프로젝트, 영국의 티스사이드(Teesside) 저탄소 프로젝트,

루마니아의 게티카(Getica) CCS 실증 프로젝트이다. 이 중단된 프로젝트들은 전부

전력 분야이다.

설계 단계에서 중단된 3개의 프로젝트는 – OXYCFB 300 콤포스티야(compostilla)

프로젝트 (스페인), 포르토톨레(Porto Tolle) 프로젝트(이탈리아), 로우 임펙트 스틸

프로젝트(프랑스)이다. 콤포스티야와 포르토톨레는 모두 전력분야의 EEPR-지원

CCS 프로젝트이다. 포르토톨레 프로젝트 제안사(Enel S.p.A.)와 콤포스티야 제안사

(Endesa Generación SA 와 CIUDEN)는 대규모 프로젝트 제안을 지원하기 위해

만들어 진 파일럿 계획 – 브린디시에 위치한 포집 시설(포르토 톨레) 및 콤포스티야를

위한 파일럿 포집 저장 시설 – 을 계속 진행할 것이다. 이것은 유럽의 더욱 광범위한

CCS 개발을 지원하기 위한 값진 데이터를 제공하여 줄 것이다.

프로젝트가 진행되지 않는 이유는 다양하지만, 공통적인 이유는 작업이 진행될 수 있게 해주는

자금확보가 부족하거나 프로젝트의 재정 구조를 확립하는 것이 불가능하기 때문인 것으로

보인다.

중동

중동은 세계의 확인된 석유 저장량 50%와 확인된 가스 저장량 45%를 차지하고 있다. 걸프

협력회의(Gulf Cooperation Council: 이하 GCC)의 6 개 회원국인 바레인, 쿠웨이트, 오만,

49

카타르, 사우디아라비아, 아랍에미리트(UAE)의 경우, 각 자원의 점유율은 30%와 23%이다25.

화석 연료는 이 지역 주요 에너지 공급의 거의 대부분을 차지하고 있다.

2000 년 이후 GCC 내 에너지 소비는 80% 이상 증가하였다. 이것은 이 국가의 연간 CO2 배출의

비슷한 증가를 동반하였다(약 8억 톤으로 증가) 26. CO2 배출의 급격한 증가는 지역내 활발한

경제 성장 및 이러한 발전을 지원하기 위한 에너지 공급/전력 생산에 대한 필요성과 관련되어

있다.

위의 상황에 비추어, 중동의 여러 국가에서는 CO2 배출을 감축하기 위한 다양한 정책 및 방책이

마련되었다. 이러한 활동은 다음과 같다.

재생 에너지원의 도입

산업 및 수송 분야의 연료 전환

열병합 발전의 사용

발전, 송전, 배전 손실의 감소 (및 전력 생산에서 증기 터빈 기술을 최첨단 시스템으로

교체)

국내의 산업 현장에서 에너지 효율 프로그램을 진행

이러한 활동은 에너지 집약도의 큰 감소, 모든 주요 배출원을 망라하는 배출 감축 노력, 기술

이전을 목표로 하는 저-배출 기술의 폭넓은 확산을 통하여 중동에서 높은 CO2 감축 수준이

달성되도록 계획한 몇 가지 ‘전략적 행동(strategic pathways)’을 강조한다.

화석연료가 여전히 이 지역 에너지 공급에 가장 큰 기여를 하기 때문에 CCS 가 주요 감축

활동이 될 필요가 있다는 점도 인식되고 있다. GCC 국가 내의 주요 CCS 활동에 대한 요약은

아래와 같다.

아랍에미리트 (UAE)

마스다르(Masdar)는 아부다비의 재생 에너지 회사로, 청정 에너지 기술 및 솔루션의 개발,

상업화, 상용화를 발전시키기 위해 일하고 있다. 마스다르는 아부다비 정부의 전략적 투자

회사인 무바달라 개발회사(Mubadala Development Company PJSC)가 100% 소유하고 있으며,

에너지와 수자원의 미래에 대한 아랍에미리트의 장기적인 비전에 전념하고 있다.

아랍에미리트를 통해, 마스다르사는 아랍에미리트와 아랍에미리트 외 국가 모두에서 여러

재생 에너지 프로젝트 상용화를 개척하였다. 현재 세계 최초 대규모로 CCS를 적용하기 위한

철강 프로젝트가 아랍에미리트에서 건설 중이다. 아부다비 CCS 프로젝트는 아부다비

에미리트 제철소(Emirates Steel factory)에서 사용되는 직접환원철(DRI) 공정으로부터 연간 약

80만 톤의 CO2를 포집하고 그것을 EOR을 위하여 루마이타(Rumaitha) 유전으로 수송하는

것을 포함하고 있다. 이 프로젝트는 ADNOC과 마스다르 간의 조인트 벤처에 의해 운영되고

있다. CO2 주입은 2016년 1분기에 예정되어 있다. 조인트 벤처의 두 파트너는 이 대형

프로젝트의 성공이 아랍에미리트 내에서 EOR 목적의 증가하는 CO2의 수요를 충족시키는

것을 목표로 하는 미래 CCS 프로젝트에 대한 기폭제로서 작용하게 될 것으로 생각하였다.

사우디 아라비아

25 저장량 데이터의 출처는 BP Statistical Review of World Energy 2014 이다.

26 Bedrous, M A 2013, ‘에너지 부문: 기후 변화의 완화 옵션’, 표 1 I A Gelil, M El-Ashry & N Saab (eds), 아랍

환경 6. 지속가능한 에너지: 전망, 도전, 기회, 환경 & 개발 매거진 및 기술 발행물과 함께한 환경과 개발에 대한

아랍 포럼, 레바논, 132-155 페이지

50

사우디 아라비아는 CO2 주입의 활용을 평가하고 있으며, 가와르(Ghawar) 같은 노후 유전에서

다양한 규모의 일련의 프로그램을 계획하였다. 우스마니야(Uthmaniyah) CO2-EOR 실증

프로젝트는 하위야 NGL(액화 천연가스 액화) 회수 플랜트로부터 연간 80만 톤의 CO2을

포집하는 활동을 포함하고 있으며, 이것은 가와르 유전 우스마니야 생산 설비의 주입 지점까지

70km 거리로 운반된다. 프로젝트 목표는 석유 회수 증가분(홍수가 발생한 이후)의 확인,

격리된 CO2의 추정, 저장소 내부의 CO2 이동을 포함한 주요 위험 및 불확실성의 해결을

포함한다. 프로젝트 기간은 4~5년으로 2015년에 시작될 것으로 예상된다. 프로젝트의

설계에는 종합적인 모니터링 및 감시 계획이 포함되어 있다.

사우디아라비아의 CCUS 연구, 개발, 실증 관련 경험은 증가하고 있다. 연구 및 개발 작업의

상당 부분은 양쪽 지점과 이동 발생원에서 나온 CO2의 포집 및 저장과 관련되어 있다. 킹

압둘라 과학 기술 도시 (KACST), 킹파드 석유광물 대학교(KFUPM), 킹 압둘라 과학 기술

대학교(KAUST), 사우디 아람코(Saudi Aramco), 킹 압둘라 석유 연구 센터(KAPSARC)등을

포함한 몇몇 사우디아라비아 연구소들이 CCS 연구에 관련되어 있다.

KAPSARC는 CCS 기술, 경제, 정책에 초점을 맞춘 연구를 수행하기 위하여 초기 단계 접근

방식을 조정하였다. 이 연구소의 첫 프로젝트 중 하나인 ‘사우디아라비아를 위한 CCS 실행

전략’(CCS Implementation Strategies for the Kingdom of Saudi Arabia)은 CCS가

사우디아라비아에 상용화될 가능성에 대한 1차 평가를 통해 활발한 CCS 실행 전력 개발을

목표로 하였다.

KACST, KFUPM, KAUST 등의 몇몇 사우디 일류 대학과 연구소는 CO2 포집 저장에 대한

기본적인 기술 연구를 수행하고 있다. 예를 들어, KFUPM의 CCS 기술 혁신 센터(KACST-TIC

CCS)는 5년(2011-2015) 동안 1년에 1000만 리얄(SAR)(미화 270만 달러)의 KACST

베이스라인 자금을 제공받고 있다. KACST-TIC CCS의 진행중인 연구는 순산소 연소, 이동

오염원 포집(mobile capture), 저장 부지 평가 및 측정, CO2 저장의 MMV(측정, 모니터링,

검증)에 초점을 맞추었다. KACST-TIC CCS는 민간 부문(사우디 아람코, 아케르 솔루션즈) 및

연구소(네덜란드의 TNO, 미국의 MIT 및 카네기 멜론)와 광범위하게 협력하고 있다.

사우디 아람코는 석유 산업 내의 탄소 경영 계획에 활발하게 관여해 왔다. 사우디 아람코의 탄소

경영 기술 로드맵(Carbon Management Technology Roadmap)에는 고정된 오염원으로부터

CO2의 포집, 이동 오염원으로부터 나오는 CO2 감축, 산업적 적용, CO2 저장 및 CO2-EOR을

포함하고 있다. CCS를 위하여 CO2 포집(이동 오염원 포집, 순산소 연소, 매체 순환 연소), 저장,

EOR 기술을 포함하는 종합적인 연구 체계가 개발되었다.

CO2-ERO과는 별도로, 쿄토의정서 제제 하의 청정개발체제(Clean Development Mechanism:

이하 CDM) 프로젝트 활동으로 CCUS에 대한 계획이 존재한다. 아래의 CCUS 프로젝트는 CDM

양식 및 절차에 따라서 국가 승인기구(DNA)와 UNFCCC에 사전 고려사항을 제출하였다.

이산화탄소 포집 및 주입 시설, 우스마니야 (사우디 아람코)

사우디아라비아 이산화탄소 회수 프로젝트(라빅(Rabigh) 정유 및 석유화학회사 –

페트로 라빅(Petro Rabigh))

사우디아라비아 내 액체-CO2 플랜트의 건설 (사우디 인더스트리얼 가스 컴퍼니 –

린데 그룹(Linde Group)의 자회사)

요소 생산 시설 내 SAFCO-V 프로젝트 이산화탄소 활용 (사우디아라비아 퍼틸라이저

컴퍼니(Saudi Arabian Fertilizer Company)).

사우디아라비아는 SABIC(Saudi Basic Industries Corporation)의 제조부문 계열사인

JUPC(Jubail United Petrochemical Company)에서 세계 최대의 CO2 정제 및 액화 플랜트를

건설하고 있다. 이 플랜트는 인근 두 개의 에틸렌 글리콜 플랜트에서 나오는 하루 약 1,500톤의

51

CO2 원료를 압축하여 정제하도록 설계되었다. 정제된 CO2 가스는 메탄올 및 요소 생산 증진을

위해 쥬베일(Jubail) 왕실 위원회 소유의 파이프 통로를 통해 3개의 SABIC 계열사에 수송된다.

이를 통해 매년 약 500,000톤의 CO2 배출을 절약하게 될 것으로 예상된다. 또한 이 플랜트는

식품 등급의 액체 CO2를 하루에 200톤 생산할 수 있을 것이며, 이것은 일단 저장된 다음,

트럭을 통해 음료 및 식품 공장에 공급될 것이다. 공장의 기계적 준공(Mechanical completion)은

2015년에 완료될 예정이다.

2008년, 사우디아라비아는 노르웨이, 네덜란드, 영국과 함께 포 킹덤 계획(Four Kingdoms

initiative)을 수립하였다. 이 계획은 CCS 도입에 전념하는 국가들 간 CCS 협력 가능성 탐구를

목표로 하여, 2011년 사우디아라비아에서 워크숍이 개최되었고, 두 번째 워크숍이 2012년에

열렸다. 사우디아라비아와 UAE는 모두 탄소 격리 리더십 포럼(Carbon Sequestration

Leadership Forum: CSLF)의 회원국이다. 또한 사우디 아람코는 캐나다의 IEAGHG 웨이번-

마이데일 감시저장 프로젝트를 후원하였다.

카타르

카타르는 몇 가지 CCS 관련 계획을 가지고 있으며, 가장 중요한 것은 카타르 탄산염 탄소 저장

연구소(Qatar Carbonates and Carbon Storage Research Centre: QCCSRC)의 설립이다.

이것은 CCS 및 더욱 깨끗한 화석 연료에 대한 카타르의 역량을 구축하기 위하여 2012년에

셸(shell), 카타르 국영석유공사(Qatar Petroleum), 카타르 과학기술파크(Qatar Science and

Technology Park), 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)간에 설립된 미화 7000만

달러 규모의 10년 연구 파트너십이다.

QAFAC(Qatar Fuel Additives Company)는 도하 근처에 위치한 메탄올 생산 플랜트에 하루 약

500 톤의 CO2 를 회수하는 CO2 회수 플랜트를 건설 중이다. CO2 는 메탄올 생산 공정에서

배출된 연소 배기 가스로부터 포집한 다음, 메탄올 생산을 촉진하기 위한 원료로서 사용된다. 플랜트의 건설은 2014 년 후반에 완료될 예정이다.

카타르 대학의 가스 프로세싱 센터(Gas Processing Centre: GPC)는 2012년에 탄소 포집 및

경영 로드맵(Carbon Capture and Management Roadmap)을 발표하였고, 시뮬레이트된 천연

가스 화력 발전소의 연도가스로부터 CO2를 포집할 때 여러 가지 화학 용제의 성능을 평가하게

될 CO2 포집 연구 프로젝트를 수행하고 있다.

중동의 CO2-EOR

전 세계 다른 국가들과는 달리 중동의 CO2-EOR 프로그램은 석유 회수 증가분을 최대화하기

위한 단기적인 실행에 초점을 두고 있지 않다는 점에 주목할 필요가 있다. 이것은 여전히 20-

30년 후에나 가능한 일이다. 현재의 CO2 주입 프로그램은 이 국가들을 위한 장기적인 탄소 경영

로드맵의 일부를 형성하면서, 장래의 글로벌 탄소 경영 및 EOR의 국내 활용을 위한 EOR

기술의 개발을 지원하고 있다. 조심스러운 저류층의 관리, 새로운 시추 기술, 최첨단 정보

수집은 중동 여러 유전의 기존의 생산 수명을 크게 확대시킬 수 있을 것으로 예상된다. 몇몇

국가에서 CO2-EOR 프로그램은 전통적인 가스-EOR 프로그램을 대체하여, 더 많은 가스가 국내

소비에 사용될 수 있도록 만드는 것을 도울 수 있다.

아시아 태평양

중국

중국의 대규모 탄소 배출 발자국을 고려할 때, CCS 개발에 있어 중국은 특히 중요하다. 중국은

파일럿 프로젝트 및 실증 프로젝트에서 모두 장족의 발전을 이루는 중이며, R&D 활동과 CCS는

몇몇 국가 전략 계획에 포함되었다.

중국의 전력 생산은 석탄에 크게 의존한다. 동시에 원유에 대한 수요는 빠르게 증가하고 있다.

이 두 가지 요소는 전력 생산 업체들이 CCS/CCUS 프로젝트를 수행하기 위해 에너지 회사들과

계약을 체결하도록 영향을 주었다. 에너지 안보의 측면에서도 CO2-EOR은 중국에 매우 큰

52

전략적 가치를 가지고 있다. 중국에서 확인된 12개의 대규모 CCS 프로젝트 중, 4개는 CO2-

EOR로 확인되었으며, 개발 계획의 가장 추진된 단계에 와 있다. CCS의 지중 저장을 계획하고

있거나 저장 방식이 아직 밝혀지지 않은 나머지 프로젝트 중 다수는 프로젝트 수명 주기의 초기

단계이다(‘확인’ 단계).

설계 단계에 있는 중국의 핵심 프로젝트에는 다음 프로젝트가 포함된다.

중국 중서부에서 옌창 석유 그룹은 옌창 통합 탄소 포집 저장 실증 프로젝트를

개발하고 있으며, 이 프로젝트는 산시성에 위치한 석탄-화학물질 전환(coal-to-

chemicals conversion) 시설에서 연간 총 0.4 Mtpa 이상의 CO2를 포집할 계획이다.

포집된 CO2는 옌창의 저 투과성(low permeability) 유전의 CO2-EOR에 사용될 것이다.

산시성 북부의 지층 구조(Ordos Basin: 오르도스 분지)는 CO2 저장에 대한 상당한

잠재력을 지니고 있는 것으로 생각된다.

중국 동부에서는, 보하이만 분지에 또 다른 중국 유전인 시노펙 솅리 유전이 위치하고

있다. 시노펙(Sinopec)은 EOR을 위해 CO2를 활용하는 두 개의 대규모 프로젝트를

계획 중이다. 이 프로젝트들은 석탄화력 발전소에서 나온 연간 1Mtpa의 CO2(시노펙

솅리 발전소 CCS 프로젝트)와 산둥성 쯔보시(淄博市)에 위치한 시노펙 비료생산

시설에서 ‘포집’된 0.5 Mtpa의 CO2(시노펙 치루 석유화학 CCS 프로젝트)를 포함한다.

중국 동북부에서는 송랴오 분지가 두 개의 대규모 유전(다칭 및 지린)을 포함하고

있다. 중국 국영 석유공사(CNPC)는 지린 유전의 EOR을 위하여 송 위안에 위치한

새로운 천연가스 가공 시설로부터 0.8 Mtpa의 CO2를 포집하기위해 계획하고

있다(페트로차이나 지린 유전 EOR 프로젝트 – 2단계).

중국 남부에서 주지앙(珠江: pearl river) 분지는 주요 천연가스 생산 지역이며 수많은 고갈된

가스전을 가지고 있다. 새로 확인된 프로젝트인 중국 화륜전력(China Resources Power)의

하이펑(海豊) 통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트는 새로 건설된 1기가와트(GW) 용량의 석탄

화력 발전소에서 나온 1Mtpa의 CO2를 포집하기 위한 것이다. 이 CO2는 지중 저장 또는 CO2-

EOR을 위하여 기존 가스 파이프라인 시설을 통해 남중국해로 운반될 수 있다. 이 프로젝트는

개발 계획의 초기 단계에 있다.

롄윈강 IGCC 프로젝트는 3년 전 중국 과학원이 처음 발표한 이래 진전이 이루어지지 않았고,

사실상 ‘취소’된 것이나 다름 없기 때문에, 연구소의 대규모 프로젝트 목록에서 제외되었다.

2013년 4월 13일 중국과 미국은 ‘중미 기후변화 공동 성명’에 합의하였고, 이 성명에서 중미

기후변화실무협의회 (이하 CCWG)가 발표되었다. CCWG는 다섯 가지 활동 계획을

시작하였으며, ‘탄소 포집, 활용 및 저장’은 이 다섯 가지 계획 중 하나로 포함되었다.

2014년 4월 22일 CCWG는 양국의 정보 교환을 강화하고 특정 CCUS 협력을 위한 기회를

확인하기 위하여 북경에서 탄소포집, 활용 및 저장에 대한 최초의 워크숍을 개최하였다. 중국

셴화 그룹(神华集团), 중국 화넝 그룹(华能集团), 산시 옌창 석유 그룹(延长石油),

중국전력투자(中国电力投资: CPI), 시노펙, 산시 국제 에너지, 서미트 파워(Summit Power

Company), 중국남방전력망(中国南方电网)의 다양한 단체의 대표들이 워크숍에 참여하였다.

또 다른 주요 성과는 제 5차 중미 전략 경제 대화(S&ED)에서 나왔다. 총 7가지의 기후 변화

관련 프로젝트 중, CCWG 체제하 4개의 합동 실증 CCUS 프로젝트가 2014년 7월 8일에

발표되었다(표 3.2).

표 3.2 중미 CCUS 협력 프로젝트

53

협력 내용 중국 미국

연소 후 CO2 포집 및 CO2-

EOR

시노펙 사의 솅리 유전

회사

슐룸베르거 탄소 저장 탄소

서비스 카본 서비스 사와

켄터키 대학

CCUS- 청정 에너지 실증

및 CO2-EOR

옌창 석유 그룹 에어 프로덕츠 앤드

케미컬스, 웨스트 버지니아

대학, 와이오밍 대학교

CCUS를 사용하는 석탄

기반 IGCC(석탄 가스화

복합 발전)

화넝 청정 에너지 연구소 서미트 파워 그룹

CCUS를 위해 CO2를

분리하기 위한 석탄화력

순산소 연소

산시 국제에너지 집단

유한공사

에어 프로덕츠 앤드

케미컬스

협력 프로젝트는 연소 후 포집, 연소 전 포집, 순산소 연소 및 석탄-화학물질 (폴리-제너레이션)

CCUS를 포함한다. CCWG 체제 하의 또 다른 성과는 중국과 미국이 ‘기술의 구축, 훈련, 정보

교환, 저장 부지 방문, 기술 평가, 가능성 연구’에 대하여 협력할 것이라는 점이다.27

이러한 협력은 CCS/CCSU 및 지식 공유에 있어 전세계적으로 조율된 협력의 전략적 중요성을

재확인해준다.

그림 3.18 중국 대규모 CCS 프로젝트의 지도

27 U.S. 국무부, 제 6 차 전략 경제 대화에 제출된 중미 기후 변화 실무협의회의 보고서 (2014 년 7 월 15 일) <

http://www.state.gov/r/pa/prs/ps/2014/07/229308.htm >.

54

호주

고르곤 프로젝트는 세계 최대의 천연 가스 프로젝트 중 하나이며 호주에서 가장 큰 단일 자원

개발 프로젝트이다. 서호주 배로우 섬에 기반을 둔 고르곤(Gorgon) 프로젝트는 해양

가스전으로부터 연간 1560 만 톤의 LNG 를 생산하도록 설계된 세 개의 공정 설비를 갖춘 LNG

시설을 포함하고 있다. 또한 이 프로젝트는 지방에서 생산된 가스를 본토로 운반하기 위한

천연가스 플랜트 및 고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트(포집된 저류층의 CO2를 지표면으로부터

2km 이상 지하에 위치한 인근의 뒤피(Dupuy) 지층에 주입하는 프로젝트)에 필요한 주입정과

시설들도 포함하고 있다. 프로젝트 수명 주기 동안 1 억 톤 이상의 CO2 가 주입될 것으로

예상된다.

고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트는 2013 년 후반기에 다년간의 주입정 시추 캠페인을

시작하였다. 3개의 시추 센터에서 9개의 주입정이 방향성 시추가 될 것으로 예상된다. 고르곤

프로젝트의 시범 가동은 2015 년에 시작될 것으로 예상되는 2 년의 기간에 걸쳐 단계적으로

실시될 것이다. CO2 주입 시스템의 시운전은 이 과정이 시행되고 6-12개월 동안 실시될 것으로

예상되며, CO2의 주입은 2016 년에 시작될 것으로 예상된다.

빅토리아의 카본넷 프로젝트(CarbonNet Project)는 대규모 CCS 네트워크를 수립하여,

빅토리아 라트로브(Latrobe) 계곡의 여러 가지 CO2 포집 프로젝트를 하나로 모으고, 공용

파이프라인을 통해 CO2 를 운반하며, 그것을 빅토리아주 깁슬랜드 지역 해저의 지하 저장소

깊은 곳에 주입할 가능성을 연구하고 있다. 이 프로젝트는 깁슬랜드 분지의 CCS 잠재력을

알아내기 위한 가능성 연구를 계속하고 있다. 현재 이 프로젝트는 비즈니스 사례의 개발 작업에

대규모 CCS 프로젝트: 중국

산업분야

발전

천연 가스 가공

석탄 액화 (CTL)

화학물질 생산

심부 대염수층

석유회수증진 (EOR)

고갈된 유전 및 가스전

그 밖의 다양한 방식/ 명시되지 않음

헤이룽장

저장 방식

지

베이징

톈진

산서

닝샤

섬서

내몽고

산둥성

장쑤

상하이

광둥

중국

55

집중하고 있으며, 내년에는 암석 및 액체 표본을 수집하고 사전 지질 모형을 확인하기 위해

시추에 매진할 것이다.

서호주의 사우스웨스트 허브 프로젝트(South West Hub Project)는 다양한 산업에서 나온

CO2의 대규모 포집, 수송, 저장을 포함하고 있다. 지금까지 이 프로젝트는 2D 탄성파 탐사와

심부 층서구조 탐사정인 Harvey-1 을 사용하는 저장 특성조사의 초기 준비단계를 완료하였다.

3D 탄성파 탐사는 2014 년 4 월에 완료되었고, 이것은 Harvey-1 영역 상 약 115 평방

킬로미터의 넓이를 포함하였다. 캡쳐 앤 허브(capture and hub)에 대한 저장 가능성 연구는

현재 진행 중이다. 조사 및 탐사정 데이터를 통합하면 지하의 지질구조(가능한 저류층과 저장된

CO2 의 밀봉 등)에 대한 고해상도 모형을 얻을 수 있을 것이다. 탄성파 탐사에 대한 지역 사회의

참여 활동은 프로젝트 팀의 주된 관심사이며, 이 작업의 분석을 현재 완료하는 중이다. CO2

수송 및 베이스라인 모니터링에 관련된 그 밖의 연구도 현재 수행되고 있다.

수라트(Surat) 분지 CCS 프로젝트는 좀 더 작은 규모의 방식을 평가하고 있기 때문에, 이

프로젝트는 연구소의 대규모 프로젝트 목록에서 제외되었다.

56

[4] 주목할만한 프로젝트 – 일본 프로젝트 사례 연구

4.1 주목할만한 프로젝트들의 중요한 역할

4.2 토마코마이 CCS 실증 프로젝트

4.3 COURSE 50

4.4 EAGLE 프로젝트

4.5 오사키 CoolGen 프로젝트

챕터 요약

파일럿 규모의 프로젝트들은 세계 CCS 개발에 상당한 기여를 하였다.

미국 에너지부(DOE)가 7 개의 ‘지역 탄소 격리 파트너십’을 지원하였음에도, 파일럿 규모의

프로젝트들은 포집에 초점을 맞추었다.

일본은 대규모 CCS 프로젝트를 보유하고 있지는 않지만, 좀더 소규모로 종합적인 CCS 개발 프로그램이

진행 중이다.

4 개의 일본 CCS 프로젝트 – 토마코마이 CCS 실증 프로젝트, COURSE 50, EAGLE 프로젝트, 오사키

CoolGen 프로젝트 – 가 공개되었다.

57

[4.1] 주목할만한 프로젝트들의 중요한 역할

CCS 의 세계 현황: 2013 보고서는 다수의 ‘주목할만한’ 파일럿 및 실증 CCS 프로젝트를 강조하

였다. 이 프로젝트들은 대규모 프로젝트로 여기기에는 불충분하거나 아직 완전하게 통합되지

않은 경향이 있다. 그럼에도 불구하고, 이 프로젝트들은 대규모 포집 플랜트의 설계 및 개발을

지원하고 지하 CO2의 활동에 대한 이해를 증진시켜주는 값진 정보를 제공하여 주었다.

이 주목할만한 프로젝트들은 비슷한 목적을 가지고 있으며, 이 목적은 다음과 같이 묶을 수 있다.

특정 기술의 기술적 가능성을 증명

운전 경험 및 경제 정보의 획득

대규모 프로젝트의 개발을 지원하기 위한 데이터의 수집

미국 에너지부(DOE)가 전국에 걸친 7개 격리 파트너십의 광범위한 저장 프로그램을 지원하고

있음에도 불구하고, 전 세계적으로 이러한 주목할만한 프로젝트는 포집 기술에 초점을 맞추고

있다. 예를 들면, 대표적 파일럿 테스트 프로젝트의 일부는 아래에 설명되었다28. 프로젝트 특성

에 따라서 보통 특정 목표와 정해진 기간을 가지고 있다.

주목할만한 CO2 포집 파일럿 프로젝트

유럽: 영국의 페리브릿지(Ferrybridge), 애버써우(Aberthaw), 렌프루(Renfrew), 독일의

빌헬름스하펜(Wilhelmshaven), 슈바르체 품페(Schwarze Pumpe), 프랑스의 라크

(Lacq), 르아브르(Le Havre), 네덜란드의 부게넘(Buggenum), 로테르담(Rotterdam),

노르웨이의 몽스타드 기술센터(Technology Centre Mongstad), 브레빅(Brevik), 스페

인의 푸에르톨라노(Puertollano), 폰페라다(Ponferrada), 이탈리아의 브린디시

(Brindisi), 스웨덴의 칼스함(Karlshamn)

미주지역: 미국의 플랜트 배리(Plant Barry), 마운티니어(Mountaineer), 플레즌트 프레

리(Pleasant Prairie), 국립 탄소포집센터(National Carbon Capture Center), 캐나다의

섄드(Shand).

아시아 태평양 지역: 일본의 토마코마이, EAGLE, 오사키 CoolGen, COURSE 50, 중

국의 상하이 시둥커우(石洞口), 궈디엔(国电), 화중(華中), 화능 그린젠(HuaNeng

GreenGen) 대한민국의 보령, 하동, 호주의 칼라이드(Callide), 헤즐우드(Hazelwood)

주목할만한 CO2 저장 파일럿 프로젝트

유럽: 라크(Lacq), 케트진(Ketzin), 혼토민(Hontomin).

미주지역: 미국의 ‘7개 지역 탄소 격리 파트너십’(Seven Regional Carbon Sequestrati

on Partnerships) (US), 브라질의 미랑가(Miranga)

아시아 태평양 지역: 일본의 토마코마이, 나가오카, 호주의 오트웨이(Otway)

여러 파일럿 포집 활동들은 포집 기술 벤더(vendors) 의 지원을 받으며, 보통 공공 자금을 함께

제공받는다. 벤더는 산업과 관련된 규모로 포집 기술을 시험(어떻게 하면 특정 포집 시스템이

수용하는 시설에 가장 잘 통합될 수 있을지 등)하기 위해 이러한 파일럿 프로젝트에 매우 적극

적이다.

28 기재된 프로젝트에는 완료되었거나, 가동 중이거나, 건설 중인 프로젝트들이 포함되어 있다.

58

현재 검토되고 있는 중이며, 대규모 통합 프로젝트로서 공식 목록에 오르기 전, 더 상세한 사항

이 필요한, 가능성 있는 대규모 프로젝트들 또한 주목할만한 프로젝트에 포함될 수 있다. 이러한

종류의 프로젝트의 예로 호주-중국 연소 후 포집(PCC) 프로젝트를 들 수 있다.

연구소는 테스트 결과에 대한 추가적인 정보를 제공해 주는(가능한 경우) 발간된 자료에 대한

참조문헌을 포함하여 30개 이상의 주목할만한 프로젝트에 대한 설명을 준비하였다. 이 설명은

www.globalccsinstitute.com/projects/notable-projects 에서 확인할 수 있다.

일본의 주목할만한 프로젝트

연구소의 이전 현황 보고서는 이미 대규모 CCS 프로젝트가 존재하는 지역(유럽, 미국, 중국,

대한민국)의 주목할만한 프로젝트에 집중하였다. 중요한 점은 일본도 몇 가지 주목할만한

프로젝트를 보유하고 있다는 것이다. 비록 일본이 대규모 CCS 프로젝트를 보유하고 있지는

않지만, 일본은 전력 및 철강 분야에서 최신 포집 기술을 테스트하기 위한 파일럿 플랜트를

포함하여 좀더 작은 스케일의 매우 활발한 프로젝트 프로그램을 수립하였다. 또한 일본은 통합

CCS 프로젝트(연간 10 만 톤의 CO2 포집 용량)의 실증을 착수하였다.

일본의 4개의 중요한 주목할만한 CCS 에 대한 사례 연구는 아래에 설명되어 있다.

[4.2] 토마코마이 CCS 실증 프로젝트

프로젝트 제안자

일본 정부(경제산업성(METI)을 통해)가 제안. 프로젝트

시행은 재팬 CCS (Japan CCS Co., Ltd: 35개 회사로

구성됨)가 실시할 예정이다.

위치 일본 홋카이도 남부 토마코마이(苫小牧) 지역

프로젝트 상황

건설 중. 2016-18동안 3년간의 CO2 주입 프로그램이

예정되어 있으며, 모니터링은 2020년까지 2 년 더 진행될

예정이다.

CO2 포집원 CO2 는 토마코마이 항구에 위치한 이데미츠 고산의 홋카이도

정유소의 수소생산설비에서 포집할 것이다.

포집 방법 및 유형 산업적 분리 – 화학적 흡수제 기반 공정

저장 방식 전용 지중 저장 – 심부 대염수층. 두 개의 분리된 연안

저류층이 저장 부지로서 확인되었다.

저장되는 CO2 2016-18 동안 연간 10만 톤 또는 그 이상의 CO2가 주입될

예정이다.

토마코마이 지역이 CO2 저장에 적합하다는 이 지역 내 지질 조건 평가를 바탕으로 일본

경제산업성(METI)는 토마코마이 CCS 실증 프로젝트를 지지하였다. 이 프로젝트는 2020 년

이후 CCS 상업화의 기반으로서 포집부터 저장까지 전체 CCS 시스템을 실증하는 것을 목표로

한다.

시설의 건설 및 설계, 주입정의 시추, 가동의 준비는 2012 년에 시작되었고, CO2 주입은

2016 년에 시작될 계획이다. 이산화탄소 주입은 2018 년까지 3년 동안 실시될 계획이며, 그 후

2 년 동안 주입 이후의 환경 모니터링이 지속될 것이다.

59

프로젝트의 이산화탄소 배출원은 토마코마이 항구에 위치한 이데미쓰 고산의 홋카이도

정유소의 수소생산설비(이하 HPU)이다. HPU는 2.5km 파이프라인을 통해 새로 건설된 포집

플랜트에 압력순환흡착(Pressure Swing Absorption: 이하 PSA) 오프가스(off-gas)를 공급할

것이다. 아민 스크러빙(amine scrubbing) 공정을 통해 포집 플랜트에서 PSA 오프 가스로부터

연간 10만 톤 또는 그 이상의 비율로 99% 순도의 CO2 가스가 생산될 것이다. 이 CO2가스는

포집 플랜트 인근의 CO2 주입 시설로 운반되고, 이곳에서 압축되며 두 개의 경사정(Deviated

injection wells)을 통해 두 개의 서로 다른 해양 저류층에 주입될 것이다.

토마코마이 프로젝트의 목표 저류층 중 하나는 해저로부터 2,400-3,000 미터에 위치한

대수층인 타키노우에 층이다. 타키노우에 층은 모자암(cap rock)으로 작용하는 1,100 미터

두께의 이암층으로 덮여있다. 다른 목표 저류층은 해저로부터 1,100-1,200 미터에 위치한

사암층인 모에베츠(moebetsu) 층이다. 이것은 100 미터 두께의 제 4기 대염수층이다. 이것은

200 미터 두께의 이암층으로 덮여있다. 이 두 주입정의 정두(well head)는 육지에 위치해 있는

반면, 모에베츠 지층의 주입 지점은 해상 2.9km 지점에 위치하며, 타키노우에 지층의 주입

지점은 해상 4.1km 지점에 위치한다.

대규모 모니터링 프로그램이 계획되어 있다. 다양한 지진 센서(해저 케이블, 해저 지진계, 육상

지진계) 와 함께 사용한 반복적인 3D 및 2D 탄성파 탐사를 통해 주입된 CO2의 활동을 관찰할

것이다. 주입정과 3개의 관측정에서 저류층 온도와 압력이 모니터링 될 것이며, 몇 가지 해양

환경 조사도 수행될 것이다. 모니터링 활동은 2018 년에 CO2 주입이 계획대로 종료된 후에도

2 년 동안 지속될 것이다.

[4.3] COURSE 50

프로젝트 제안자

COURSE 50 은 6 개 회사(고베 제강, JFE 스틸,

신일철주금(구신일본제철), 신일철주금 엔지니어링, 스미모토

금속공업, 닛신 제강), 신에너지산업기술 종합개발기구(이하

NEDO) 및 지구환경산업기술 연구기구(이하 RITE)와 몇 개의

대학이 포함된 공동이행제도(Joint Implementation)로 구성되어

있다.

포집 방법 및 유형

두 개의 기술이 평가를 받는 중이다.

1. 화학적 흡수 – 새로운 액체 흡수제가 성능 시험을

받았다.

2. 물리적 흡수 – 압력순환(Pressure Swing Adsorption:

PSA) 기술의 개발이 테스트를 받았다.

위치 및 CO2 포집원

화학적 흡수 기술은 치바현 키미츠 제철소(신일철주금: Nippon

Steel & Sumitomo Metal Corporation)의 파일럿 플랜트(하루

30 톤의 CO2 포집 용량)에서 테스트 되었다.

물리적 흡수 기술은 히로시마현, 후쿠야마 제철소(JFE 스틸)의

소규모 시험(bench-scale) 플랜트(처음 하루 3톤 CO2 포집 에서

하루 6톤으로 확장됨)에서 테스트 되었다.

프로젝트 상황 Phase 1, Step 1 일본 회계연도(JFY) 2008-12

Phase 1, Step 2 일본 회계연도(JFY) 2013-17.

60

2007 년 5월 당시 일본 총리인 아베 신조가 발표한 ‘Cool Earth 50’ 계획은 에너지 절약 기술의

활용을 통하여 환경보호와 경제 성장의 양립을 추구하였다. 이런 계획을 지지하기 위해 일본

철강 연맹(JISF)은 NEDO 의 지원 하에서 ‘COURSE 50’(CO2 Ultimate Reduction in

Steelmaking Process by Innovative Technology for Cool Earth 50)을 수립하였다.

COURSE 50 은 CO2 배출을 약 30% 감소시키기 위한 기술을 개발하는 것을 목표로 한다.

a) 용광로의 CO2 배출 감소

b) 고로 가스(BFG)로부터의 CO2의 분리 및 포집, 2030년경까지 이 기술을 확립하고,

2050년까지 개발된 기술을 산업화하고 이전하는 것이 최종 목표임

상기 (a) 에 관해서는, COURSE 50 은 용광로에서 사용되는 석탄의 양을 감소시키기 위해

‘철광석의 수소 제거’를 위한 반응 제어 기술을 개발함으로써 10%의 CO2 배출 감소를 목표로

한다.

고로 가스(BFG)로부터 CO2 를 분리하고 포집하는 것에 관해서는, COURSE 50 은 CCS 의

적용을 통해 배출의 20% 감소를 가능하게 하는 기술을 개발하는 것을 목표로 한다. 화학적

흡수와 물리적 흡수 기술 모두 평가 받는 중이다.

2010 년에는 신일철주금(Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation)의 키미츠 제철소에서

새로운 화학적 액체 흡수제(신일철주금 엔지니어링과 RITE 가 개발중임)의 성능 시험을

수행하기 위하여 하루 30 톤의 CO2 포집이 가능한 파일럿 플랜트를 건설하였다. 이 플랜트는

3 년의 기간 동안 약 9,000 시간 정도 운전되었다.

물리적 흡수의 테스트를 수행하기 위해, JFE 스틸의 후쿠야마 제철소에 CO2 포집 소규모

시험(bench-scale) 플랜트가 건설되었다. 이 소규모 시험 플랜트의 이산화탄소 포집 용량은

처음에는 하루 3톤이었고, 이후에 하루 6톤으로 확대되었다.

고로 가스부터 CO2를 분리 및 포집하기 위한 기술 개발은 2020년 까지 하루 수십 톤 정도의

규모로 지속되고(Phase 1), 2020-30에는 하루 수백 톤의 CO2 포집 용량으로 발전되어(Phase

2), 2030년 이후에는 광범위한 상용화가 이루어질 계획이다.

[4.4] EAGLE 프로젝트

프로젝트 제안자

J-POWER(전원개발주식회사), 경제산업성(METI) 산하의

독립적인 행정 기구인 신에너지산업기술 종합개발기구

(NEDO),

CO2 포집원

J-POWER 의 하루 150 톤(석탄 공급량) 규모 산소 주입

(oxygen-blown) 석탄 가스화 파일럿 플랜트의 석탄 가스화

공정에서 생성된 가스

포집 방법 및 유형 연소 전 포집(가스화) – 석탄 가스화 가스로부터의 CO2 포집,

화학적 흡수와 물리적 흡수 방식을 모두 테스트

CO2 포집 용량 하루 약 24 톤

61

위치 후쿠오카 현의 J-POWER 와카마츠 연구소.

프로젝트 상황 테스트 완료됨. 2002 년과 일본 회계연도 2013 년 사이에 3

단계의 파일럿 테스트가 수행되었다.

EAGLE(가스, 액체, 전기에 대한 석탄 에너지의 적용) 프로젝트는 석탄가스화복합발전(IGCC)

산소주입 석탄시스템(oxygen-blown coal system)을 위한 기술 연구와 확립을 추구하였다. 이

프로젝트는 NEDO 와 J-POWER가 공동으로 운영하고 있다.

EAGLE 파일럿 플랜트 하루 150 톤 용량의 (석탄원료) 산소주입 가스화 설비(oxygen-blown

gasifier)와 다른 중요 시설들의 건설은 1998 년도에 J-POWER 의 와카마츠 연구소에서

시작되었고 2001년도에 완료되었다.

프로젝트에서 개발된 산소주입 가스화 설비는 높은 가스화 효율을 위하여 2 단 선회유동의 단일

챔버를 사용하였다. 산소주입은 안정적인 합성가스 특성을 얻기 위하여 석탄의 종류마다

다르게 되었다. 연소 전 포집기술의 적용을 통한 CO2의 분리 포집에 앞서, 저온정제공정을 통해

합성가스의 정제가 이루어졌다.

EAGLE 프로젝트 하에서는 3단계의 파일럿규모 시험이 완료되었다.

1 단계 (일본 회계연도 2002-07): 시스템 검증, 산소주입 가스화기와 가스 정제 기술의

시험, 다양한 종류의 석탄에 대한 운전의 검증,

2단계 (일본 회계연도 2007-10): 화학적 흡수 방식의 CO2 포집 기술의 시험, 사용

가능한 석탄 종류의 확대, 미량 원소의 작용에 대한 연구.

3단계 (일본 회계연도 2010-13): 화학적 흡수 방식의 CO2 포집 기술의 최적화 시도.

물리적 흡수 방식 CO2 포집 기술을 시험.

EAGLE 파일럿 시험의 3 단계는 2 단계에서 적용된 화학적 흡수 기술과 비교하여 테스트된

물리적 흡수 기술의 에너지 절약을 보여주었다.

EAGLE 프로젝트에서 개발된 산소주입 가스화와 탄소 포집 기술의 대규모 시험 및 실증은

오사키 CoolGen 프로젝트에서 실시될 계획이다.

[4.5] 오사키 COOLGEN 프로젝트

프로젝트 제안자 J-POWER와 추고쿠 전력(中国電力)의 공동 자금조성에 따라

2009 년에 오사키 CoolGen 사가 설립되었다.

CO2 포집원

오사키 CoolGen 사의 166 MW 산소주입 석탄 가스화 실증

플랜트에서 석탄 가스화 공정 동안 생성된 가스(하루

1,180톤의 석탄공급량)

위치 히로시마현 오사키카미지마에 위치한 추고쿠 전력 오사키

발전소

62

포집 방법 및 유형 연소전 포집 (가스화) – 석탄 가스화 가스로부터 CO2 포집,

화학적 흡수 및 물리적 흡수 방식을 둘 다 시험

프로젝트 상황

산소주입 석탄가스화복합발전(IGCC) 설비 건설은 2013 년

3 월에 시작되었고, 테스트의 첫 번째 단계는 일본회계연도

2016 년에 시작될 예정이다.

오사키 CoolGen 프로젝트는 CO2 분리/포집 기술을 포함 대규모 산소주입

석탄가스화복합발전(oxygen-blown IGCC) 기술을 증명하기 위해 EAGLE 프로젝트에서 얻은

전문지식과 경험을 활용할 것이다.

히로시마현, 오사키카미지마에 위치한 추고쿠 전력 오사키 발전소에서 166MW 용량의

산소주입 IGCC 플랜트 가동을 시작하였다. 산소 주입 (석탄) 가스화 설비는 단일 챔버의, 2단

스위블 분류층 가스화(two-stage swivel entrained bed gasification) 시스템을 사용할 것이다.

공기 분리는 저온 분리 공정(심냉법)을 사용하여 수행되며, 합성가스 정제는 탈황 회수

시설에서 수행되고 그 다음 CO2 분리가 실시될 것이다. 이 플랜트는 하루 1,180톤의 석탄 처리

용량을 가지게 될 것이다. 시험가동은 일본 회계연도 2016 년에 시작될 예정이며, 오사키

CoolGen 프로젝트의 테스트 프로그램은 3단계로 실시될 계획이다.

1. 일본 회계연도 2016-18: 1단계는 기본 성능, 작동 특성, 대규모 산소주입 IGCC

시스템의 경제성을 시험할 것이다.

2. 일본 회계연도 2019-20: 2단계는 IGCC 플랜트에 CO2 분리 및 포집 시설을 구축(일본

회계연도 2016년에 건설 시작)한 다음, 시스템의 기본 성능, 장비 신뢰성, 작동 특성,

환경 성능을 확인하는 과정을 포함하게 될 것이다. EAGLE 프로젝트에서 평가된

화학적 흡수와 물리적 흡수 방식을 사용하는 IGCC 시스템의 평가가 계획되어 있다.

3. 일본 회계연도 2020-21: 3 단계(일본 회계연도 2018년에 건설 시작)에는 연료전지와

산소주입 IGCC 시스템(CO2 분리 및 포집을 포함)의 결합을 통한 효율성 향상 여지를

테스트할 계획이다. 이 단계에서는 가스 정제 기술과 연료전지에서 석탄 가스를

사용할 가능성을 확인할 것이다(복합 가스화 연료전지(IGFC) 복합 발전 시스템의

인증 시험 수행도 실시)

일본 정부는 경제산업성을 통해 프로젝트 비용의 3 분의 1 을 지원하고 있다.

63

[5] 정책, 법, 규정의 개발 5.1 국제 정책 의제의 개발

5.2 국제 표준화 기구 (ISO)

5.3 국제 해양 협약

5.4 지역별 정책, 법, 규정의 개발

5.5 정책, 법, 규정에 대한 인식 조사 결과

챕터 요약

우리가 전 세계 기온 상승의 위험을 피하고자 한다면, 다음 18 개월은 미래 기후 변화 공약에 있어서

중요한 시기이다.

IPCC 5 차 기술 평가 보고서를 포함한 국제 정책 의제는 CCS 가 기후 변화를 완화시키기 위한 최소 비용

포트폴리오의 중요한 요소라는 사실을 인정하였다.

그럼에도 불구하고 지역/국가 정책 방향은 대체로 갈려있으며 CCS 프로젝트 개발을 장려하지 않고 있다.

정책적 견지에서 2014 년 인식 조사는 정책 불확실성이 프로젝트의 가장 큰 위협이며 프로젝트

실현가능성은 새로운 정부 정책 수립에 달려있다고 프로젝트 제안자들이 강하게 믿고 있음을 보여준다.

최근 조사에서 꾸준히 나타난 가장 중요한 정책적 가능요소에는 직접 보조금과 가격 보장을 제공해 주는

생산물 인수 계약(off-take)에 대한 접근성이 포함된다.

법적, 규제적 측면에서, 2014 년도 인식 조사는 기존 법 및 규제 체계가 CO2-EOR 저장 방식을 사용하는

프로젝트에 중요한 지원을 계속해서 제공하고 있음을 보여주었다.

모든 지역 내의 프로젝트들은 ‘해결되지 않은’ 문제들로서 국경을 초월한 이동, 시장 메커니즘 및

책임관계를 둘러싼 문제들을 계속 강조하고 있다. 이 특별한 문제들은 이전의 인식 조사에서 지속적으로

‘해결되지 않음(unaddressed)’이라고 평가되었다.

지중 저장 방식을 평가하고 있는 다수의 대규모 프로젝트를 보유하고 있는 비-OECD 지역(특히

아시아)은 프로젝트 개발을 지원하기 위해 단기적으로 입법 활동이 늘어나야 할 필요가 있다.

64

[5.1] 국제 정책 의제의 개발

유엔기후변화협약(UNFCCC)

유엔기후변화협약(이하 UNFCCC)은 기후 변화를 해결하기 위한 국제적 활동에 대한 토론이 실

시되고 온실가스 배출 감축 목표를 달성하는 것을 돕기 위한 국가 공약이 이루어지는 핵심 포럼

이다. 다음 18개월은 전 세계가 새로운 글로벌 기후 변화 협약을 위해 힘을 모음에 따라, CCS

활동을 위한 국제적/국가적 지원의 준비를 결정하는 데 있어 중요한 시기가 될 것이다. 이 기간

동안 CCS가 더욱 발전하는 데 필요하게 될 중단기적인 제도적 환경과, CCS의 상업적 도입을

준비하기 위해 필요한 더욱 중요한 장기적인 준비를 추진하게 될 것이다.

기후 변화에 대한 UN 사무총장의 최근 정상회의(Abu Dhabi Ascent 와 2014 Climate Summit)는

기후변화를 해결하기 위한 효과적인 국제적 대응이 2015년 말에 열리는 기후변화 당사국 총회

(COP21)의 협약에 전달될 수 있도록 하기 위한 UNFCCC 프로세스의 지원에 반기문 사무

총장이 역점을 두고 있다는 점을 보여주었다. 분명한 점은 미래 CCS 의 진보의 속도는 이 회의

의 성과와 밀접하게 연관되어 있다는 것이다.

UNFCCC 의제는 다음과 같은 다양한 협상 요소를 통하여 청정에너지 기술을 지원하는 독립 국

가의 정책 방향을 보완하고 영향을 끼친다.

기술 개발 및 이전 (‘기술 메커니즘’(Technology Mechanism)하에서 추진됨)

공공 및 민간 기후 자금 조성(‘재정 메커니즘’(Financial Mechanism)하에서 추진됨)

탄소 시장의 확립 및 운영(교토의정서의 탄소 시장에서 추진됨), ‘새로운 시장 메커니

즘’(New Market Mechanism)의 확립, 일방 또는 연계 시스템으로서 시행되는 국가 제

도의 잠재적 통합

비시장 접근방식 (‘비시장 메커니즘’(Non-Market Mechanism)하에서 추진)

지식 공유 및 교육.

바르샤바에서 열린 COP 19 이래, UNFCCC 의 부속 기구들은 이 회의에서 나온 여러 가지 결정

을 시행하였다.

행동강화를 위한 더반 플랫폼 특별 작업반(Ad Hoc Working Group on the Durban

Platform for Enhanced Action: 이하 ADP)은 파리의 COP21에서 채택될 예정인 새로운

기후 변화 협약을 뒷받침하는 두 개의 협상 트랙(2020년 이전 목표 및 2020년 이후 목표)

에 대한 논의를 이끌어가고 있다.

이행부속기구(SBI) 및 과학기술자문부속기구(SBSTA)는 기술의 개발 및 이전, 탄소시장

및 비시장 접근법, 장기적 재정조달 문제 같은 CCS 관련 의제를 공동으로 관리하고 있다.

모든 부속 기구의 작업 프로그램들은 중복되는 부분이 있으며 서로를 보완한다.

행동 강화를 위한 더반 플랫폼에 대한 특별 작업반 (ADP)

ADP 는 2015년 협약의 주요 협상 트랙이다. 이 협약은 새로운 보편적 기후 변화 합의를 이루어

낼 수 있는 법적 수단이 될 것이며, 교토의정서의 2차 의무 이행 기간(2013 년 1월 1일부터

2020 년 12월 31일 까지)을 보완(또는 대체) 하는 것을 목표로 한다. ADP 의 작업 프로그램은

두 부분으로 나누어진다.

65

1. Pre-2020 목표 (Workstream 1 – 이하 WS1)

2. Post-2020 목표 (Workstream 2 – 이하 WS2).

ADP 의 최근 작업 계획은 COP 21에서의 협상 기반으로서 2015년 5월까지 공식 자료를 채택

하는 것을 목적으로 2014 년 협약의 합의된 부분(완화, 적용, 재정, 기술, 능력 구축, 활동 및 지

원의 투명성)에 대한 논의가 가능하게 해준다.

ADP 는 2014년 12월 1일부터 12일까지 페루 리마에서 열릴 예정인 COP 20 에 앞서 3개의

중요 회의를 소집하였다. 그 중 가장 최근 회의에서 ADP는 주로 다음 3 가지 영역에서의 진전

을 이루는 데 초점을 맞추었다.

1. 국가별 감축 목표 (nationally determined contributions: NDC)

2. 각국의 사전정보목록(upfront information)

3. 기본적인 합의를 이룰 수 있는 개념 또는 중요 항목을 확인.

각 참가자들이 2015년 1 분기까지 기후변화를 해결하기 위한 각각의 법적 의무를 발표하게 될

수 있을 것이라는 기대가 높으며, 최근 미국을 비롯한 여러 국가들은 이 발표일을 지킬 수 있는

상황이라는 점을 재확인하였다.

WS2하의 활동은 대개 기술전문가회의(Technical Expert Meeting: TEM)를 통해 이루어진다.

TEM 의 목표는 청정에너지기술의 옵션들을 연구하고, pre-2020 기간 동안(비록 이 회의는

post-2020 기간과도 분명하게 관련되어 있긴 하지만) 어떻게 하면 다양한 기술을 통해 자국의

감축 노력을 향상시킬 수 있는지를 정부가 이해할 수 있도록 돕는 것이다.

2014 년 내내 재생 에너지, 에너지 효율성, CCS 등에 관련된 일련의 기술전문가회의(TEM)가

개최되었다. 2014년 10 월에 열린 CCS 기술전문가회의의 권고를 포함한 공식 회의 보고서는

참고를 위하여 COP에 제출될 것이다. 연구소는 이 보고서가 COP 20과 21에 앞서 주요 감축

기술로서의 CCS에 대하여 관심을 집중시키고, UNFCCC 체제가 CCS 개발을 더욱 훌륭히 지

원할 수 있는 방법에 대한 중요한 권고사항들을 제시할 것으로 기대한다.

기술집행위원회 / 기후기술센터와 네트워크

기술 이전은 UNFCCC 의 중요한 의제 항목이다. 기술 솔루션의 개발, 상용화, 확산은 선진국과

개발 도상국 양쪽 모두의 배출 감축 노력의 중심이 되는 것으로 여겨진다.

기술 메커니즘은 감축 활동을 돕기 위한 기술 개발 활동을 가능하게 해 주는 UNFCCC 의 주요

채널이다. UNFCCC 의 기술집행위원회(Technology Executive Committee: 이하 TEC)는 COP

에 대한 정책 자문기구이며(ADP 와 SBSTA 심의의 지원을 포함), 기후기술센터와 네트워크(Cli

mate Technology Centre and Network: 이하 CTCN)의 활동 수행은 TEC의 작업을 보충한다.

최근 TEC는 2년간의 단계적 작업 프로그램(2014-15)을 채택하였다. 이 프로그램은 다음의 6

가지 대책위원회 구성을 포함하고 있다.

1. 기술적 필요의 평가

2. 가능요소와 장애요소

3. 적응

4. 기술 메커니즘과 재정 메커니즘 간의 연계

66

5. 감축(완화)

6. 새로운 이슈(emerging issue)와 범분야적 이슈(cross-cutting issue)

TEC는 2014년에 다양한 워크숍을 주최하였다. 여기에는 기후기술재원에 대한 주제토론 (a th

ematic dialogue on climate finance of technology, 2014년 8월 19일)과 개발도상국내 국가 혁

신 시스템(national systems of innovation in developing countries, 2014년 10 월 13-14일)이 포

함된다. TEC는 감축 기술에 대한 더 많은 주제토론을 주최할 예정이다.

CTCN 은 최근 개발도상국가들로부터 지원 요청을 받을 준비가 되었음을 발표하였다. CTCN은

90 개의 국가지정단체(Nationally Designated Entity: NDE)를 임명하였고, 이것은 지원을 구하는

개발도상국과 CTCN 사이의 접점의 역할을 하는 단체들(개발도상국)과 우리 연구소를 포함한 9

개의 네트워크 멤버들이 지명하였다.

연구소의 기후 기술 네트워크(Climate Technology Network)에 대한 연구소의 최근 멤버십에 의

해 증명된 바와 같이, CTCN 은 기술 개발 및 CCS 에 대한 기술 이전 지원에 대한 개발도상국의

요청에 대응할 것이다.

재정적 메커니즘/녹색기후기금

녹색 기후 기금(이하 GCF)은 재정적 메커니즘의 운영 주체이다. GCF 는 UNFCCC 개발도상 당

사국내의 프로젝트, 프로그램, 정책 및 그 밖의 활동을 지원한다. GCF 는 근본적으로 공공 및 민

간 분야 프로젝트와 프로그램을 포함한 감축 및 적응 활동을 위해 개발도상국가에 기후 기금을

제공할 것이다.

이 기금은 GCF 위원회에 의해 관리된다. GCF 의 자산은 GCF 위원회의 관련 결정에 따른 수탁

자에 의해 관리될 것이다. COP는 세계은행(World Bank)에 3년간의 운영 후 검토를 조건으로

GCF의 임시 신탁 관리자로서의 역할을 할 것을 요청하였다.

2014 년 5월에 GCF는 기금이 완전하게 운용되고 있으며, GCF 위원회가 재정적 후원을 제공

하는 것을 세계 은행이 지원하고 있음을 발표하였다. GCF 위원회는 소규모 및 대규모 저 배출

발전을 포함한 14개의 ‘초기 결과 분야(Initial Result Areas)’의 우선 순위를 정하였다.

일단 GCF가 자금을 지원받으면 ‘Governing Instrument’ (기금설계방안)에 설명된 대로 CCS 프

로젝트를 지원하기 위해 개발도상국가의 요청에 대하여 고려하게 될 것이다. 이 ‘Governing

Instrument’는 자격에 관한 문제에 대하여 ‘당 기금은 기술 개발 및 이전(탄소 포집 및 저장을 포함)...에 대한 강화된 활동이 가능하도록 지원하기 위하여, 합의된 전체 활동 비용과 합의된 증분

비용을 지원할 것이다….’라고 명시하고 있다.

또한 GCF 위원회는 민간 분야와의 자금지원 계약에 자문을 제공하는 패널인. ‘민간분야 자문

그룹(PSAG)’을 포함하여 GCF를 감독하는 것을 돕기 위한 여러 가지 위원회를 설립하였다.

박스 5.1 UNFCCC 프로세스 내 연구소의 역할

연구소는 CTCN 의 인증된 네트워크 멤버로서 GCF 에 대한 공인된 참관인의 역할을 한다. 그리

고 연구소는 IPCC에 대한 공인된 참관인이 되기 위한 결정을 기다리고 있으며, TEC의 분야를

초월한(cross-cutting) 실무 그룹의 멤버이기도 하다. 요청에 따라 연구소는 2014 년 10 월의

CCS TEM(기술전문가회의)을 조직하는 것을 지원하였다. 2014년 내내 연구소는 TEC, CTCN

67

자문 위원회, SBSTA, SBI, ADP 및 GCF를 포함한 모든 기술 관련 회의의 공인된 참관인으로서

참여하였다.

이와 같은 광범위한 참여는 UNFCCC 참관인으로서 연구소의 입지를 공고히 하며(2011년 이

래), 연구소가 글로벌 기후 협상의 중심에 서도록 만들어주어, 연구소는 기후 변화에 대항하기

위 한 방법의 포트폴리오의 일환으로서의 CCS의 중요한 역할을 지원할 수 있게 된다.

탄소 격리 리더십 포럼 (Carbon Sequestration Leadership Forum: CSLF)

2013 년 11월에 워싱턴 DC 의 제 5차 CSLF 장관급 회의 후 나온 장관급 성명은 기후 변화와의

싸움에서 CCS의 중요성과 실행능력 배양의 필요성을 분명히 강조하였다. CSLF 는 세계 CO2

배출의 상당 부분을 차지하고 있는 22개 국가와 EC 를 포함하는 23개 회원으로 구성되어 있다.

그러므로 CSLF 회원국이 수행한 활동은 기후 변화 완화에 큰 영향을 끼칠 수 있다.

특히, 본 성명은 다음과 같이 명시하였다.

‘우리, CSLF 멤버의 대표자들과 장관들은 탄소포집저장(CCS)의 연구개발, 실증, 전 세계적 상용화가 촉진되어야 한다는 확신을 얻었습니다… 우리는 CCS 를 더욱 발전시키고 상용화하기

위하여 각기 필요한 행동을 취하고 협력을 실시하는 것에 전념하고 있습니다.

지난 수십 년간 얻은 가치 있는 경험을 토대로 하여, CCS 가 2010 년대 말까지 대규모 상용화를

준비하기 위한 조건을 형상하는 데 있어 다음 7 년은 매우 중요한 시기입니다. 우리의 공동의 목표는 현재 건설 중이거나 추진 계획 단계에 있는 모든 CCS 프로젝트들이 완성될 수 있게 이러한 조건이 충족되도록 보장하는 것입니다. 그리고 우리는 2020 년대의 상업적인 CCS 상용화를

확대하기 위하여 2020 년까지 새로운 대규모 CCS 실증 프로젝트를 증가시켜야 합니다.’

[5.2] 국제표준화기구(ISO)

많은 모범사례 가이드라인과 국가 표준(standards and codes)이 다양한 CCS 활동에 이미 적용

되고 있다. 그 다음 단계는 이러한 소스를 하나의 공식적인 국제 규격으로 묶는 것이다. 이러한

과정은 캐나다 규격위원회(Standards Council of Canada)가 CCS 에 대한 국제적으로 합의된

기준을 개발하기 위한 제안을 ISO 에 제출한 2011 년부터 시작되었다.

표준화에 따른 예상되는 이익은 다음과 같다.

CCS 프로젝트를 안전하게 실행하고 가동하기 위해 필요한 절차, 시스템 기술을 도입하

고 통합할 수 있도록 돕는다.

지식 공유, 혁신, 협력, 조율이 가능하게 한다.

안전하고 믿을만한 기후변화 완화기술로서 CCS가 대중에게 받아들여지도록 돕는다.

국가적/범국가적 측면에서 전문적 지식, 분야, 행정책임 수준의 상이한 능력 및 다양한 이

해관계에 걸쳐 일관성을 유지한다.

CCS 분야에서 일하고 있는 정부 및 조직 내의 준비상태, 지속성 관리, 문화 및 모범사례

를 향상시킨다.

위험과 사고, 인재, 자연재해 등의 충격을 완화시킨다.

68

ISO 는 19,000개의 표준을 집대성한 국제 표준 시스템이며 160개 이상의 국가 회원을 보유하

고 있다. ISO 는 기술 위원회의 전문가 패널을 통해 표준을 ‘개발’한다.

2012 년에 ISO 는 CO2 포집, 수송, 저장 분야 내의 설계, 건설, 운용, 환경계획 및 관리, 리스크

관리, 정량화(quantification), 모니터링, 인증 및 그 밖의 관련 활동의 표준화를 감독하기 위하여

이산화탄소 포집, 수송, 지중저장에 대한 기술 위원회(Technical Committee: 이하 TC)를 설립하

였다(ISO/TC 265).

ISO/TC 265 는 캐나다가 의장을 맡고 있다. 이 위원회는 사무국(중국과 공동으로)을 제공하고

있으며, 설립된 이래 4차례 회의를 가졌다. 이 회의는 파리(2012년 6월), 마드리드(2013년 2

월), 북경(2013년 11월), 베를린(2014년 4월)에서 열렸다.

ISO/TC 265의 회원자격은 몇 가지 단계를 가지고 있다.

국가 대표단을 제공하고, 도움이 될만한 전문가를 확인하고, 투표를 실시할 의무가 있는

18개의 참가국(‘P’). 이 ‘P’ 회원국은 주요 협상 문제에서 각국의 위치를 대변하게 될 지역

전문가들에 주로 의존하고 있는 국가별 ‘대응위원회(mirror committee)’의 지원을 받는다.

참여하기를 원하는 경우에, 위원회에 기여할 수 있는 9개의 참관국(‘O’)

전문가를 초빙해 더 폭넓은 수용을 도울 수 있지만 투표권을 가지고 있지 않은 연락 기관

(‘L’) (이 그룹에는 국제 CCS 연구소도 포함된다.)

ISO/TC 265 내에는 ‘P’ 국가들이 주도하는 6개의 작업반(working group: 이하 WG)이 존재한다.

이 WG 는 기술 보고서(정보를 제공하는 자료)부터 표준 초안까지 공식적으로 지지된 다양한

ISO 결과들을 개발하고 있다. 이 6개 WG 는 다음과 같다.

WG1: 포집 (일본 소집)

WG2: 수송 (독일 소집)

WG3: 저장 (캐나다/일본 공동 소집)

WG4: 정량화 및 검증 (중국/프랑스 공동 소집)

WG5: 범 분야적 문제 (프랑스/중국 공동 소집)

WG6: EOR 문제 (미국/노르웨이 공동 소집)

모든 WG 는 승인된 신규작업항목제안(New Work Item Proposals: 이하 NWIP)을 가지고 있으

며, 다음의 6개의 프로젝트를 현재 진행 중이다.

WG1: 포집에 대한 기술 보고서, 2016년까지 완료 예정

WG2: CO2 파이프라인 수송에 대한 ISO 표준, 2015년까지 완료 예정

WG3: 지중 저장에 대한 기술 보고서, 2017년까지 완료 예정

WG4: 정량화 및 검증에 대한 기술 보고서, 2016년까지 완료 예정

WG5: 범 분야적 문제(공통 용어)에 대한 ISO 표준, 2014년까지 완료 예정

WG6: EOR을 이용하는 CO2 저장에 대한 ISO 표준, 2017까지 완료 예정.

69

모든 WG 는 지금까지 최소 2번 소집되었고 관련된 작업 항목에 대한 여러 번의 화상 회의를 실

시하였다.

ISO/TC 265 위원회 회원들은 신규작업항목(NWIP)을 제안할 수 있기 때문에, 미국과 중국은

2014 년 4월에 열린 제 4 차 기술위원회 회의의 WG5를 대신하여 통합 CCS 프로젝트에 대한

수명주기 리스크 관리에 관한 새로운 기술 보고서를 위한 개념 제안을 공동 제출하였다. 더 신중

한 검토를 위해 WG5 가 이 NWIP를 계속 준비하고, 다음 기술 위원회에서 최종 투표하는 것으

로 합의되었다.

다음 기술위원회 회의는 미국 앨라배마 버밍햄에서 2015년 1월 28-29일에 개최될 예정이며,

앨라배마 전력본부(Alabama Power headquarters)에서 미국 표준협회의 주관 하에 회의가 진행

될 것이다. 기술위원회 회의 전에 6개의 WG 가 모두 회의를 실시할 것으로 보인다.

[5.3] 국제 해양 협약

우리 연구소의 CCS 의 세계 현황 보고서는 이전부터 2006년과 2009년의 런던의정서에 이루

어진 개정을 강조하였다. ‘모든 오염원으로부터 해양 환경을 보호하고 보전’하기 위한 이 국제

협약은 포집된 CO2의 해저 지층 내 폐기를 허가하기 위하여 2006년에 최초 개정되었다. 이 개

정사항은 런던 의정서에 합의한 모든 당사국에 대하여 2010년 2월에 효력이 발생하였다. 2009

년에 당사국에 의해 채택된 또 다른 개정은 의정서의 조항 6에 포함된 기술에 대한 장벽을 제거

하는 것을 목표로 하였다. 의정서 하에 폐기물 수출을 금지하는 이 조항은 지중 저장을 목적으로

한 수역간 CO2 이동을 효율적으로 금지하였다. 당사국들은 여러 가지 조건 하에서 저장을 위한

CO2의 수출을 허가하기 위한 새로운 절을 의정서에 추가하였다. 하지만 이 개정이 효력을 갖기

위해서는 의정서 당사국 중 3분의 2가 이를 승인할 필요가 있다.

CCS 의 세계 현황: 2012 보고서는 의정서의 오직 2개 당사국(노르웨이와 영국)만이 조항 6의

개정에 승인하였음을 언급하였다. 국가간 이동을 수용하기 위한 개정된 지침 및 수출을 위한 ‘협

정 또는 협약’에 대한 의무를 다루는 지침을 완성하기 위해 상당한 노력을 기울였음에도 불구하

고, 더 이상의 승인은 이루어지지 않았다. 이와 같이, 해양 저장을 위한 (국가간) CO2 수출은 의

정서에서는 여전히 허가되지 않고 있다.

2013 년 10 월에 열린 런던 의정서에 합의한 당사국들의 제 8 차 회의에서 국제 해사 기구

(International Maritime Organisation)의 코지 세키미츠 사무총장은 개회사에서 다음과 같이 발

표하였다.

‘런던 의정서는 현재 해저 지층의 탄소 포집 격리를 규제하는 유일한 국제적 체제입니다…. 하지만 오늘날까지 43 개 런던 의정서 당사국 중 오직 두 국가만이 2009년 개정을 받아들였고, 규약의 발효에 필요한 정족수를 채우는 것은 아직 요원하다는 심각한 걱정이 여전히 남아 있습니다. 기후변화로부터의 해양 산성화 위협이 최소화될 수 있다면, 이 조항을 발효시키는 것의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.’

몇몇 당사국들이 개정의 승인 의견을 제출할 준비를 하고 있음을 보여주었지만, 그 수는 여전히

조항의 발효에 필요한 정족수를 만족시키기에 필요한 수보다는 훨씬 적다. 연구소는 될 수 있는

한 빨리 조항이 효력을 발휘하도록 하기 위해 필요한 만큼 전체 승인 국가의 수를 증가시키려는

당사국들의 활동을 강력하게 지지한다.

70

[5.4] 지역별 정책, 법, 규정의 개발

미주지역

CO2-EOR은 미주지역 CCUS 도입의 주요 동력이며, 현재의 정책 및 법규 지형의 대다수는 기

존의 석유 및 가스 규정(연방 및 주법, 지방법 모두)을 바탕으로 구축하기 위한 노력에 집중하고

있다. 상업적인 상용화를 지원하기 위해 필요한 요소 중 상당수는 이미 준비되었거나 현재 개발

중이다. 하지만 포괄적인 CCS/CCUS 체제는 아직까지 존재하지 않으며, 새로운 대규모 CCS

프로젝트를 장려하기 위한 정책은 여전히 불충분한 상태이다.

미국

미국의 CCS/CCUS에 대한 정책, 법, 규제 환경은 연방, 주, 지방 정부 수준에서 계속 발전하고

있지만 여전히 분절되어있다. CCS에 대한 연방정부의 활동은 규제 환경에 집중하였고, 미국

환경보호국(EPA)은 오바마 대통령의 기후변화행동계획(Climate Change Action Plan)을 발전

시키기 위한 제안에 앞장서고 있다.

석탄 생산 주의 입법부 지도자들(하이디 하이캠프(Heidi Heitkamp): 민주당 – 노스다코타, 존 D.

록펠러 상원의원: 민주당 – 웨스트 버지니아)은 CCS 정책 활동 및 인센티브를 지원하기 위한 법

안을 발의하였다. 하지만 이 법안은 미 하원 의회 위원회(congressional committee)를 아직 통과

하지 못하였다. EOR이 가능한 주(예: 텍사스, 와이오밍, 노스 다코타, 미시시피)는 CCU/CCUS

를 발전시키기 위한 정책 추진에 가장 활발하게 활동하고 있으며, 캘리포니아는 CCS/CCUS 를

캘리포니아의 배출권 거래 제도(cap-and-trade program)에 포함시킬 수 있도록 온실가스 제한

을 확립하는 데 앞장서고 있다.

기존 및 신규 발전소에 대한 미국 EPA 배출 기준(Performance Standards)29

EPA 는 청정대기법(Clean Air Act)에 따른 권한을 사용하여 기존 및 새로운 천연가스/석탄 화력

발전소의 CO2 배출을 다루기 위해 제안된 표준, 규정, 지침을 발표하였다. 이것은 CCS 개발과

상용화에 관여하고 있는 회사를 포함하여 각 주, 전력 시설, 에너지 회사, 금융 기관 등에 큰 영

향을 끼치게 될 것이다.

새로운, 개조된, 재건된 오염원 – 청정 에너지법 (Clean Air Act) 111(b) 절

2014 년 1월 8일, EPA 는 신규 석탄 및 천연가스 화력발전소의 CO2 배출의 제한을 정하는 규

정안을 공표하였다. 기존의 기술은 신규 천연 가스 화력발전소가 배출 기준을 충족시킬 수 있도

록 해야 한다. 제시된 기준을 준수하기 위해서, 신규 대규모 천연가스 발전기(~100 메가 와트

또는 그 이상의 출력)는 MWh(메가와트시)당 1,000 파운드(454kg) 이상의 CO2를 배출해서는

안 되며, 이러한 기준은 복합발전기술(combined cycle technology)을 사용해 달성될 수 있다. 더

작은 규모의 천연가스 발전기는 1,100 파운드(499kg) CO2/MWh 를 충족시킬 필요가 있다.

더 높은 효율의 초초임계압 보일러(ultra-supercritical boilers)와 석탄가스화복합발전(IGCC) 장

비를 포함한 신규 석탄 발전소는 두 가지 준수 방식을 가지고 있으며, 이는 모두 CCS 가 필요하

다.

1. 첫 번째 방식은 1,100 파운드 (499 kg) CO2/MWh의 12개월 평균 배출을 달성하기 위

해, 가동 즉시 CCS가 필요하다.

29 http://www2.epa.gov/carbon-pollution-standards/regulatory-actions

71

2. 그 대신, CCS는 7년 안에 1,000-1,050 pounds (454-476 kg) CO2/MWh의 평균 배출

량을 달성하기 위해 사용될 수도 있다(40% CO2를 포집해야 함) 30. 이러한 더 긴 준수

기간은 CCS 기술 발전을 장려하고 더 많은 가동시간을 가능하게 하기 위한 것이다.

기준의 준수는 포집된 CO2의 양만을 기본으로 하며 EPA는 이 제안이 포집된 CO2의 모든 피양

도자(downstream recipients) 규정을 포함하지는 않는다는 사실을 강조하였다. 하지만 포집된

CO2는 EPA의 온실가스 보고 규정(GHG Reporting Rule) Subpart RR의 보고 의무를 준수하는

저장소로 수송되어야 한다. 이 규정은 EPA 가 검토 및 승인할 수 있도록 저장소 소유자들 또는

운영자들이 감시, 보고, 검증(monitoring, reporting and verification : MRV) 계획을 EPA에 제출

할 것을 요구한다31.

EPA 가 신규 오염원 배출기준안(New Source Performance Standards: 이하 NSPS)에서 설명한

바와 같이, EOR 운영을 위해 지하주입제어 (UIC) Class II 에 따른 허가를 받고, 제시된 NSPS

를 만족시키기 위해 발전소로부터 포집된 CO2를 인수한 CO2 주입 프로젝트의 소유자 및 운영

자들 또한 MRV 계획과 Subpart RR 에 따른 보고서를 제출하고 EPA의 승인을 받아야 할 것이

다.

EPA 의 NSPS 제안이 CO2 배출 또는 CCS 상용화에 큰 영향을 끼칠 것인지의 여부에 관한 의문

은 여전히 남아 있다. 현재의 미국 내 시장상황(예: 전력 수요 성장, 풍부한 천연가스, 석탄 플랜

트에 대한 기타 규제 준수 조건과 관련된 압력 및 비용 문제)은 단기간 내에 신규 석탄 플랜트가

건설되는 것을 어렵게 만든다. 지금부터 2018년 사이에 미국 에너지정보국(EIA)은 200개 이상

의 천연가스 플랜트에 비하여 단지 4개의 석탄 플랜트 건설만이 가능할 것으로 예측하고 있다.

제안된 NSPS는 법적인 난관(부정적 영향을 받은 주를 포함)을 겪는 중이다. 현재의 법적인 난

관을 고려해 볼 때, EPA 가 2015년까지 최종 규정을 발표할 것으로는 기대되지 않는다. 이것의

핵심적인 문제는, 부분적 CCS 가 ‘충분히 실증’되었고, 그에 따라 이것이 청정대기법(Clean Air

Act) 111절의 최고의 배출 감소 시스템으로서 선택될 수 있음을 EPA 가 법률의 테두리 내에서

결정할 수 있을 지의 여부와 관련되어 있다.

이러한 사항에 비추어 볼 때, EPA의 NSPS 규제 활동 단독으로는 CCS의 상용화를 촉진하기에

는 불충분할 수도 있다고 판단된다. 지속 가능한 CCS 비즈니스 사례를 만들어내려면, 민간투자

를 끌어들이기 위해 필요한 충분한 인센티브 및 규제 체제를 마련하고 기술을 발전시킬 수 있도

록 추가적인 정책 활동이 필요하다.

기존의 발전소 – 청정대기법(Clean Air Act) 111 (d) 절

2014 년 6월 2일 EPA는 기존 화석연료 발전소에 대한 각 주별 기준에 대한 CO2 배출 제한을

수립하기 위한 규정안을 발표하였다. 각 주별 목표는 특정주 내의 모든 발전소의 MWh(순 발전

량)당 평균 배출량의 형태를 취할 것이다. 이 규정안에 따라 EPA는 각 주들이 다음과 같은 네

가지 ‘빌딩 블록(building block)’을 통해 CO2 배출 목표를 충족시킬 것을 요구할 것이다.

1. 석탄화력발전소의 열소비율의 개선

2. 기존 천연 가스 복합 발전의 사용 증가

3. 원자력 발전 능력의 유지 및 재생 에너지 사용 증가

4. 수요자 측 에너지 효율성의 증가

30 이 40% 수치는 의회 조사국 보고서(EPA Standards for Greenhouse Gas Emissions from Power Plants: Many

Questions, Some Answers, November 2013) 에서 나온 것이다. 31 EPA 의 지하주입제어 (Underground Injections Control: UIC) 프로그램 Class VI(지중 격리) 규정에 따라 장기

저장 허가를 받은 지중 저장 부지도 Subpart RR 에 따라 보고를 실시한다.

72

이 제안은 각각의 주가 그들만의 준수 방식을 결정할 수 있도록 유연성을 제공하여 주며, 이러한

방식은 위의 4개의 빌딩 블록뿐만 아니라, EPA 가 고려하지 않은 그 밖의 배출 감소 방식으로부

터 나올 수도 있다(CCS 포함). 본질적으로 EPA 의 제안은 각 주들이 그들의 발전 분야로부터 나

오는 배출에 대한 상한을 정하도록 요구하거나, 아니면 탄소 배출에 대하여 가격을 부과하도록

요구할 것이다.

이와 같은 유연성은 기존의 각 주의 GHG 배출 감소 프로그램과 제안된 체제의 규정을 통합시키

고 싶어 하는 주들의 의견에 대응한 것이다(예: 캘리포니아 또는 북동주 지역 온실가스 계획). 비

록 각 주에 주어진 유연성이 몇몇 준수 방식을 허가할 수도 있지만, 이러한 유연성을 CCS를 포

함한 다양한 기술에 대한 분명한 시장 신호(Market signal)로 해석하는 것은 어렵다고 볼 수 있

다.

EPA 는 2015년 6월까지 최종 규정을 발표할 예정이라고 말하였다. 각 주들은 2020년의 잠정

배출량을 충족시키고, 2030 년의 배출 지침이 요구하는 전체 감축을 충족시켜야 할 것이다. 주

별 배출량 준수 계획은 2016 년 6월 30일까지 EPA에 제출될 예정이다. 하지만 여러 주의 통합

준수 프로그램에 참가할 예정인 주들은 계획 제출을 2018년 6월 30일까지 연장할 수 있다.

현재 EPA의 규정안은 그것을 막는 법적 난관을 겪고 있다. 웨스트 버지니아를 필두로 한 여러

주들은 EPA 를 고소하였다(West Virginia 대 EPA, 14-1146). 이 주들은 EPA 가 법률의 다른 절

에서 이미 그들을 규제하고 있는 경우에, 미국 대법원 판결은 EPA 가 111(d) 하의 발전소 규정

을 발표하는 것을 금지하고 있다고 주장하고 있다.

Class II 에서 Class VI 관정(Wells )으로의 전환에 대한 미국 EPA 지침32

2013 년 12월에 EPA는 석유 및 가스 작업을 위한 Class II 관정(EOR 포함)을 이산화탄소 지중

저장을 위한 Class VI 주입정으로 전환하는 것과 관련된 지침 초안을 발표하였다. 이 초안에 따

르면, UIC 프로그램 디렉터가 지하 음용수 수원에 대한 위험이 증가한다고 판단한 경우, 장기 저

장을 주 목적으로 CO2를 주입하는 Class II 관정의 소유자 또는 운영자들은 Class VI 주입정 허

가를 신청하고 이를 획득할 필요가 있다. 만약 Class VI 허가가 필요하다는 결정이 내려진 경우,

아래와 같이 여러 가지 조건을 이행해야 하며, 이는 재허가의 경우와 미래의 가동 시에도 마찬가

지이다.

주입정 건설 및 가동

지중 저장 부지 테스트 및 모니터링

주입 후 저장소 관리

비상 및 교정 대응.

EPA 는 2014년 말까지 최종 규정을 발표할 예정이다.

US EPA 는 Class VI CO2 주입의 자원 보존 및 회수에 관한 법률(Resource Conservation an

d Recovery Act: 이하 RCRA)의 유해물질 관리 규정 적용을 면제하였다 33

2013 년 12월 EPA는 RCRA 유해물질 관리 규정의 공표 전 버전에서 발전소 및 산업 오염원으

로부터 포집되어 UIC Class VI 주입정에 주입된 CO2를 조건부로 배제시켰다. EPA는 Class VI

주입정에 주입된 CO2가 국민보건 및 환경에 심각한 위험을 끼치지 않으며, 규정으로부터 배제

되어야 한다고 결정하였다.

32 http://water.epa.gov/type/groundwater/uic/class6/gsguidedoc.cfm 33 http://www.epa.gov/waste/nonhaz/industrial/geo-sequester/faqs.htm

73

캐나다

미국과 마찬가지로, CO2-EOR은 캐나다 내 CCUS 의 주요 정책적, 규제적, 법적 원동력이다.

캐나다 정부 및 주정부는 종합적인 체제를 개발하기보다는 기존의 규제 체제를 갱신하는 것에

더욱 집중해왔다.

캐나다 정부는 CCS에 대하여 최근 별다른 행동을 취하지 않았다. 하지만 캐나다의 배출 감축

정책(2012 년 9 월에 최종완성)인 – Reduction of Carbon Dioxide Emissions from Coal-fired

Generation of Electricity Regulations34 –은 2015 년 7월 1일까지 효력을 유지할 예정이다. 이

규정에 따르면 모든 석탄화력 발전기는 가동 후 50년이 지나면 가동을 중단하거나, 천연가스

복합발전 플랜트의 배출량에 상당하는 배출 기준을 달성하기 위해 CCS 기술로 개조되어야

한다. CCS 기술을 수용한 플랜트의 경우 2025 년까지 임시 면제가 제공되며, 요구조건보다 더

빨리 CCS 기술을 수용한 기존 플랜트들은 인센티브를 받게 된다.

캐나다 정부는 온실가스 배출 감축 목표를 수립하고 석유 및 가스 분야에서 견고한 CCS 규제

기반을 구축하기 위해, 연방-주 CCS 네트워크(Federal-Provincial CCS Network)를 통해 각

주들과 협력을 지속해 나아가고 있다. 현재의 주별 CCS 규제 노력은 기존 CCS 체제의 검토 및

추가적인 정책 및 규제 방식이 필요한지의 여부를 결정하는 데 초점을 맞추어 왔다.

2013 년 10월 앨버타 정부는 최종 CCS 규제 체제 평가(RFA)보고서 초안에 대한 협의 기간을

결정하였다35. 2 년의 과정 동안 앨버타의 CCS 규제 제도를 평가하였고 전 세계의 각 지역

내에서 채택된 모범 사례를 고려하였다. 70 개 이상의 결론 및 권고사항이 만들어졌고, 규제

모델의 형성을 통해 ‘공공 안전과 환경이 가장 높은 수준으로 보호될 수 있도록 보장’하려

하였다. 앨버타의 에너지 감독기관인 앨버타 에너지(Alberta Energy)는 2014 년에 피드백에

대한 요약을 발표하고 보고서를 최종 완성할 것이다.

멕시코

CO2-EOR 은 멕시코 CCUS 의 핵심 동력이며 정부는 현재 CCUS 를 시행하는 데 필요한 정책,

법, 규제 체제를 발전시키기 위한 활동을 실시하고 있다. 에너지부(이하 SENER)의 주도하에

멕시코는 2014 년 초 CCUS 기술 로드맵 36을 발표하였고 현재 CCS 규제 체제의 검토를

수행하고 있다. 검토의 결과로서, 구체적인 규제 체제 권고가 나올 것으로 예상된다. ‘멕시코 내

탄소 포집, 활용, 저장을 위한 규제 체제의 개발’에 대한 세계은행의 프로젝트도 구체적

권고사항을 지원할 것이다. 또한 SENER 는 CCUS 기술 로드맵에 발맞추어 CO2-EOR

프로젝트에 대한 국가적 건의를 진행시키는 중이다. 더 자세한 정보는 6장(개발도상국의 CS)의

멕시코 사례 연구에 포함되어 있다.

Europe an

34 https://www.ec.gc.ca/lcpe-cepa/eng/regulations/detailreg.cfm?intReg=209 35 http://www.energy.alberta.ca/Initiatives/3544.asp 36 http://www.sener.gob.mx/res/gef/CCUS%20Technology%20Roadmap%20in%20Mexico/MRTPUBLICAINGLES%20v2.0.pdf

Box 5.2 I 미주지역 내 CCS/CCUS 정책에 대한 연구소의 참여 및 협력

우리 연구소는 광범위한 CCS/CCUS 를 장려하는 지속 가능한 정책 및 규제를 지지한다.

연구소의 주요 활동 분야는 정책 입안자, 입법부 지도자 및 CCS/CCUS 상용화에 이해관계가

있는 다양한 단체들의 이해당사자들에 관여하는 것이다. 연구소는 CCS/CCUS 정책 동력을

구축하기 위하여 정기적으로 원탁회의, 포럼, 규제기관 네트워크, 워크숍을 개최하고 있다.

이러한 활동 중 상당수는 CCS 에 대한 환경 NGO 네트워크(이하 ENGO Network on CCS),

대서양 위원회(Atlantic Council) 및 CCS 의 발전에 관심을 갖고 있는 그 밖의 정책 그룹 등의

명망 있는 단체들과의 협력을 통해 수행되고 있다. 2014 년 5 월, ENGO Network on

CCS(미국 지부)는 고위급 의회 포럼에서 CCS를 지원하는 중요한 미국 정책 권고사항들을

발표하였다.

74

유럽 및 중동

유럽

2014 년 유럽에서는 많은 수의 CCS 관련 정책, 법률, 규제 개발이 이루어졌고, 그 중 가장

중요한 것은 CO2의 지중 저장에 대한 유럽연합(EU) 지침-Directive 2009/31/EC (CCS Directive)

적용의 검토이다. 이 과정은 유럽연합 집행위원회(EC)가 핵심 규제 체제의 수행능력을 평가할

뿐만 아니라 CCS 기술의 활용을 지원하기 위한 정책 개발에 자원을 투입할 수 있도록 해줄

것이다. 이 검토 과정은 2015 년 3월에 완료될 예정이며, 필요한 경우에는 EC 가 지침의 개정

또는 다른 CCS방안을 제시할 수도 있을 것이다.

다음 십 년 동안의 유럽 내 저탄소 기술 개발에 대한 미래 정책의 흐름은 2030 년 기후 및 에너지

프레임워크와 유럽 에너지 안보 전략 통신문(European Energy Security Strategy

Communications)에서 주로 찾아볼 수 있다. 2014 년에 발표된 이 통신문은 2020 년 이후의

EU 의 기후 및 에너지 정책을 다듬고 에너지 공급의 자급도를 높이기 위한 미래의

프레임워크와 관련하여 EC 가 채택하고자 하는 접근방식에 대한 세부적인 사항을 포함하고

있다.

이 정책 체제를 법안으로 전환하기 위해 사용되는 방식과 속도는 2014 년 11 월경에 출범할

예정인 새로운 유럽연합 집행위원회의 전략적 선택에 달려있다. 이러한 선택은 다음과 같을

것으로 보인다.

EU 전반의 온실가스 배출 감축 목표의 특성

회원국들이 경쟁력 있고, 안정적이며, 지속 가능한 에너지에 대한 국가적 계획의 개발을

위한 제안에 어떻게 대응해야 하는지

EU 배출 거래 시스템 (ETS)의 개혁

2020년 이후에는 어떠한 방식의 혁신 지원 체제가 설계되어야 하는지 (NER 300의 확대

또는 새로운 혁신적 시설)

CCS 지침 2009/31/EC 의 검토

EU 에서 CCS에 영향을 끼치는 법률 중 가장 중요한 부분은 CO2의 지중 저장에 대한 Directive

2009/31/EC (이하 CCS 지침)이며, 이것은 가장 종합적인 CCS 특별 법의 전 세계적 표본 중

하나이다. CCS 지침은 EC 가 CCS 지침의 적용을 검토하도록 요구하고 있다. EC 는 2015년

3 월 31 일의 마감기한까지 유럽 의회(EP)와 유럽이사회(European Council)에 다음 시행

보고서를 제출해야 하며, CCS 지침의 시행에 대하여 보고해야 한다.

EC 는 2014 년 5 월에 검토 과정을 시작하였고 이해관계자들의 협의를 시행하기 위하여

독립적인 컨설턴트를 지정하였다. 이 검토과정은 지침의 38절의 조항들을 넘어 확대되고, CCS

지침의 효과, 관련성, 효율성, 일관성 및 EU-부가 가치의 평가를 필요로 한다.

이해관계자 협의 과정은 105 개의 완성된 질문지와 16개의 서면 진술의 형태로 된 조언을 받게

된다. 받은 의견 중 대다수는 높은 수준의 변화의 타당성을 보여주기 위한 CCS 지침의 경험이

아직은 충분하지 않으며, 유럽 내 CCS 의 활용을 위한 주요 문제들은 지침 자체보다는 CCS 를

가능하게 하는 정책들과 더 연결되어 있음을 시사하였다.

지침 자체와 관련하여, 다음의 구체적인 문제들이 강조되었다.

CO2 포집을 위한 발전소의 개조 가능성

탄소 배출 기준 (Emissions Performance Standards: EPS)

75

사회적 혜택을 최대화하기 위해 포집 프로젝트를 수립하기 전에 유럽 내 통합 수송 저장

인프라가 수행한 역할

저장의 경우 – ‘영구적’이라는 용어의 정의, 저장 부지에 대한 책임의 이전, 재정적 안보,

재정 메커니즘, 모니터링 계획의 수립 및 갱신을 위한 기준

연구소는 검토 과정에 참여하였고, 2014 년 7 월에 협의에 대한 공식 서면 응답을

제출하였다(Box 5.3)37.

지침의 국내적용

2014 년 2 월 EC 는 CCS 지침의 시행에 대한 보고서를 발표하였다38. 이 보고서는 CO2 저장,

저장소 운영 의무, 폐쇄 및 폐쇄 후 의무, 재정적 보장, 국경을 초월한 문제 등 여러 가지 구체적

시행 관련 문제들을 집중 조명하였다. 이 보고서는 유럽 전역의 CCS 규제 체제의 적절하고 일관성

있는 시행이 매우 중요하다는 점을 강조하였다. 이 보고서는 또한 CCS 부지의 선택, 가동, 폐쇄,

폐쇄 후 관리를 강조하였을 뿐만 아니라, CO2 포집을 위한 대규모 연소 설비의 개조에 대한

평가(CCS 기술에 대한 대중의 신뢰를 증진시키는 데 특히 중요하기 때문에) 또한 강조하였다.

37 http://www.globalccsinstitute.com/hub_show/173768 38 http://ec.europa.eu/transparency/regdoc/rep/1/2014/EN/1-2014-99-EN-F1-1.Pdf

Box 5.3 저장 지침 2009/31/EC 리뷰 – 연구소 제출

연구소는 CCS 지침의 중요성을 인지하고 있으며 프로젝트 상용화를 보장하기 위한 법규

체제의 중요성을 확신하고 있다.

연구소는 CCS 지침의 세부적 평가(지침에 따라 제안된 특성에 대한 평가)는 지금

시점에서는 아직 시기상조라고 생각한다. 연구소는 지침의 조항에 전체 범위에 대한

지금까지의 유럽 프로젝트의 경험이 불충분하다는 사실을 근간으로 하여 이러한 발언을

하였다.

하지만 연구소는 초기 유럽 CCS 프로젝트들이 국가 규제 모델의 프로젝트 수준의 중요한

관점과 검토하기에 적당할 수도 있는 중요한 유럽의 제도를 제공하였다고 판단한다. 이것은

폐쇄 후 관리(책임, 의무의 이전)로부터 발생하는 문제들에서 가장 분명하게 나타난다.

이러한 문제를 정부와 초기 프로젝트 개발자들의 리스크 프로파일(risk profile)을 수용하는

방식으로 다루는 것은 유럽의 CCS 진행을 보장하기 위해 매우 중요하다. 유럽내의 CCS

프로젝트를 가속시키려는 정책적 노력은 반드시 다음의 문제들을 해결해야 한다.

장기적 CCS 상용화를 위한 강력하고 지속 가능한 기술중립적 배출 감축 정책 – 이것은

불확실성을 감소시키고 프로젝트 개발자들이 필요한 장기적 예측가능성을 제공하기

위해서는 매우 중요하다.

즉각적인 실증 노력을 지원하기 위한 강화된 인센티브 메커니즘 – 단기적으로는 개발

파이프라인을 통해 프로젝트가 더욱 빠르게 진행되고 프로젝트가 건설에 들어가도록

만들어주는 재정 지원 방안이 필요하다. 선도적 프로젝트들은 이후의 프로젝트들보다 더

높은 위험 및 선불 투자 비용 부담을 지게 된다. 때문에 재정 및 정책 지원의 체계를

구축할 때 이에 대한 충분한 인식을 고려해야 한다.

CCS 의 이익 및 가치를 지속적으로 주장하고, 정책적 고려와 정부 지원에 있어 CCS가

다른 저 탄소 기술에 비해 불이익을 받지 않도록 하는 것이 중요하다.

유럽은 저장 부지 선택을 위한 계획을 발전시키고 프로젝트 비용과 시간을 절약시켜줄

연계된 수송 및 저장 솔루션을 장려함으로써 CCS 실증을 긍정적인 방향으로 이끌 수

있다.

76

단 하나의 회원국을 제외한 모든 회원국이 공식적인 국내 적용 마감일인 2011 년 6 월 25 일을

넘겼고, EC 가 26 개 회원국에 대하여 비통지(non-communication)에 대한 위반 사례를

발표하였음에도, 2014 년 2 월의 보고서에 따르면 회원국들은 2013 년까지 지침의 국내 적용

방식을 통고하였다. 지침(Directive)을 국내법 적용에 대하여 EC 가 수행한 평가를 기반으로,

2013 년 후반에는 위반에 대한 법적 대응절차의 2 단계가 시작되었다. 국내적용 방식의 부분적인

비통지에 대하여 2013 년 1 월에 6 개 회원국(오스트리아, 키프로스, 헝가리, 아일랜드, 스웨덴,

슬로베니아)에 검토 의견이 전달되었고 2014년에는 폴란드에 전달되었다. 2014년 7월에 EC는

키프로스, 헝가리, 아일랜드에 대한 위반 법적 대응절차를 종료하였음을 선언하였다.

비록 EU 회원은 아니지만, 노르웨이는 유럽 경제지역 협정 (EEA Agreement)의 당사국 중

하나이며, EU CCS 지침을 국내 법규에 적용할 것이라고 발표하였다. 2014 년 4 월 노르웨이는

지침을 국내화하기 위한 이해관계자 협의를 개시하였다. 이 협의는 5월에 완료되었다.

2030 년 프레임워크 및 관련 정책 개발

2014 년, EC 는 2030년 기후 및 에너지 목표를 다루는 통신문(communication)39 형식의 비법률적

문서 자료를 발행하였고, 이 자료는 EC가 미래의 EU에너지 및 기후 정책 내에 포함시키려 하는

주요 메시지를 자세히 설명하는 것이다. 이 문서에서 EC 는 2030년에 EU 내 배출의 40%(1990년

대비)라는 온실가스 배출 감축 목표와 27%의 EU 재생 에너지 사용 목표를 제시하였다.

재생 에너지 목표는 EU 수준에서는 구속력이 있지만, 회원국 각각에 대하여 구속하지는 않는다.

그러므로 각 회원국들은 온실가스 감축 목표를 달성하기 위하여 가장 비용 효율적인 방식을

선택할 폭넓은 자유를 갖게 된다. 이 통신문의 일부로서, 각 회원국은 경쟁력 있고 안정적이며 지속

가능한 에너지를 위한 각 회원국의 국가 계획에서 2020년 이후의 온실가스 국내 목표를 달성하기

위하여 준비된 접근 방식(저탄소 기술 정책에 대한 회원국의 선택을 포함)에 대하여 보고할 것을

제안하였다.

이 프레임워크의 또 다른 핵심 요소는 EU 배출 거래 제도(이하 EU ETS)의 개혁이다. 이것은

EU 내의 장기적 배출감소의 초석으로서 통신문에서 분명하게 선언되었고, 이에 따라 저탄소

경제로의 전환을 일으키기 위한 핵심 수단 중 하나로서 남아야 한다. 이러한 맥락에서 EC는 EU

ETS의 기능을 장기적으로 향상시키기 위한 목적으로 시장 안정화를 위한 예비분(Market Stability

Reserve: MSR)을 EU ETS 에 도입하기 위한 입법안40을 공표하였다.

EU 의 에너지 안보를 증진시키고 에너지 수입 의존도를 줄이기 위하여, 2014 년 7 월에 EC 는

2030 년까지의 비구속적 EU 30% 에너지 효율 목표에 대한 또 다른 통신문을 발표하였다41.

그와 동시에, EC는 ‘탄소 누출’의 위험으로부터 보호하기 위한 2020년 이후의 규정을 논의하기

위해 이해당사자 협의를 개시하였다. 이 협의는 2014 년 7월 말에 완결되었고, 그 내용은 유럽의

에너지 집약적 산업의 경쟁력을 보장하기 위한 2020 년 이후의 자유 배정 시스템의 결정과 관련된

2030 프레임워크에 대한 또 다른 작업에 투입될 것이다42. 연구소는 협의 과정이 이루어지는 동안

열린 3개의 이해관계자 워크숍 중 하나에 참석하였고, 확대된 NER300 의 형태의 ETS로부터 더

많은 수익을 유도하기 위한 방법을 논의하였다. 현재의 NER300 계획에 따라서는 더 이상의

판매가 불가능하다는 것을 고려할 때(2014년 7월에 제 2차 요청이 완료되었기 때문에), 2020년

이후의 시기에는 확대된 NER 300 시스템이나 새로운 혁신 시설(New Innovation Facility)이

연구될 것으로 예상된다.

회원국들은 2014 년 10 월에 유럽 국가 수반들이 2030 프레임워크에 대한 합의를 맺는 것에

만장일치로 동의하였다.

39 COM(2014) 15 http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:52014DC0015 40 COM(2014) 20 http://ec.europa.eu/clima/policies/ets/reform/docs/com_2014_20_en.pdf 41 http://ec.europa.eu/energy/efficiency/events/doc/2014_eec_communication_adopted.pdf 42 http://ec.europa.eu/clima/consultations/articles/0023_en.htm

77

에너지 공급 안보는 훨씬 더 주목 받고 있다.

EU 에너지 의존도 문제에 대하여 집중된 관심은 최근의 유럽 에너지 관련 의제가 유럽의 에너지

공급 안보를 어떻게 강화할 것인지에 초점을 맞추도록 만들었고, 경쟁력 있고, 저탄소이며, 충분한

에너지를 확보한 유럽으로 나아가기 위한 길을 재천명하도록 만들었다. 2014 년 5월 말에 EC 는

유럽 에너지 안보전략(European Energy Security Strategy) 43에 대한 통신문(Communication)을

발표하였다. 이 통신문은 에너지 안보 문제에 대응하기 위해 구체적 행동이 이루어져야 하는 분야

를 정리하였다. 이 전략에서 확인된 8개의 주요 특징 중 하나는 자국내 에너지원 사용을 극대화(유

럽 내 전통적인 석유 및 가스 자원을 탐사하는 것을 포함)하는 것에 특히 초점을 맞추고 있다.

CCS 가 사용되는 EU에서 석탄 및 갈탄 연료원은 장기적인 미래를 바라볼 수 있으며 ‘CCS 는 그것

이 아니면 미개척으로 남아 있을 석유 및 가스 회수 분야를 더욱 발전시킬 가능성을 제공한다’고 이

문서는 말하고 있다. 주요 활동으로서 회원국들은 ‘탄소 포집 저장을 위한 실증 프로젝트를 지원’해

야 하며, 특히 NER 300 프로그램과 유럽 에너지 회수 프로그램(European Energy Programme for

Recovery) 의 공동 재정 지원을 받은 프로젝트(ROAD 등)를 지원해야 한다고 EC는 지적하고 있다.

관련 보고서 및 통신문

2013 년 3월 EC는 유럽의 미래 탄소 포집 저장에 대한 협의 통신문을 발표했다44. 이것은 EU 내

CCS 의 상황과 지금까지 CCS 의 상용화에 영향을 끼친 장애물에 대해 고려한 것이었다. 이러한

분석뿐만 아니라, 통신문은 CCS의 실증 및 더욱 폭넓은 상용화를 촉진하기 위한 다양한 기회에

대한 이해관계자의 견해도 수용하였다. 이해관계자의 응답은 CCS가 EU의 2030 에너지 기후 정

책 프레임워크 안에 포함되도록 하는 요구를 포함, 몇 가지 결론을 강조하고 있다. 연구소는 이 통

신문에 대한 서면 응답을 제공하였다45.

2014 년 1월 유럽의회는 CCS 기술의 미래를 지지하는 ‘유럽 내 탄소 포집 기술의 개발과 적용

(Developing and applying carbon capture and storage technology in Europe)’이라는 제목의 보고

서를 통과시켰다46. 이 보고서는 찬성 524 반대 141 기권 25로 의회 투표를 통과하였다. 이 보고서

는 CCS 기술의 광범위한 상용화를 촉진하는 데 있어 중요하다고 여겨지는 여러 가지 요소들을 강

조하고 있으며, 집행 위원회가 여러 핵심 분야의 활동을 수행하도록 요청하고 있다. 보고서에서 특

히 강조된 몇 가지 문제는 다음과 같다.

집행위원회와 회원국이 ‘기술에 대한 ‘포부를 키울’ 필요성

규제 및 자금 지원의 강화

영국에서 다시금 활발해진 CCS

영국에서는 CCS에 대한 개발을 여러 차례 장려하여, 에너지 정책에 대한 중요한 개정이 통과되고

영국 CCS 상업화 프로그램의 진전이 이루어졌다.

영국 에너지 법(Energy Act) 2013

2013 년 12월에, 영국 에너지법(UK Energy Act 2013)은 왕실의 재가(Royal Assent)를 받았고 영

국법이 되었다. 이 법은 대규모 전력 시장 개혁 및 노후한 에너지 기반시설을 대체하기 위한 영국내

의 투자를 지원하는 것을 목표로 하는 입법 구조를 제공한다. 이 법에서는 두 가지 중요한 부분은

영국 내 CCS상용화에 영향을 끼친다.

43 COM(2014) 330 final. http://ec.europa.eu/energy/doc/20140528_energy_security_communication.pdf 44 COM(2013) 180 final. http://ec.europa.eu/energy/coal/ccs_en.htm 45 http://www.globalccsinstitute.com/publications/european-commission-CCS-consultation-paper-global-CCS-institute-submission 46 European Parliament 2013, Report on implementation report 2013: developing and applying carbon capture

and storage technology in Europe (2013/2079(INI)), 유럽의회, 벨기에 브뤼셀

78

첫 번째 부분은 CCS 기술을 도입하지 않는 한 어떠한 신규 석탄화력 발전소도 인가하지 않는 정책

을 시행하는 탄소 배출 기준(EPS)의 수립이다. 영국 내 모든 신규 화석연료 발전소의 운영자들은

기저부하로 가동되는 발전소의 경우에 킬로와트시(kWh)당 450그램(1파운드)의 연간 CO2 배출

제한 내에서 발전소를 가동해야 한다. 또한 영국 에너지법 2013은 CCS를 프로젝트를 개발하고

있는 운영자들에게는 3년간의 배출제한의무 유예기간을 제공한다. CCS 유예는 2027년 말까지

적용 가능하며 CCS시스템의 가동이 시작된 때로부터 시작해 3년간 지속된다.

두 번째 부분은 차액계약(이하 CfD)을 위한 CCS 프로젝트의 자격이다. CfD 는 자격을 갖춘 저탄소

전력 생산의 개발자에게 안정적인 수입원을 제공하는 장기 계약이다. CCS 를 사용하는 발전은

2013 년 에너지법의 이 범주 안에 분명하게 포함되어 있다. 각각의 CfD는 ‘행사 가격(strike price:

계약 시 정한 생산 전력당 가격)’을 설정하며, 이 가격은 CfD 제도가 지원하는 특정 기술 또는 프로

젝트의 지원에 필요한 것으로 판단한 수준으로 정해진다. 영국 CCS 프로젝트에 대한 행사 가격은

개별적인 기준에 의거하여 초기에 결정되고, 이것은 기술의 개발에 발맞추어 경쟁력 있는 배분을

하는 점진적인 변화가 이루어질 것이다.

꾸준한 진전을 이루고 있는 영국 CCS 상업화 프로그램

EPS와 CfD를 포함하여 영국 전력 시장 개혁에 구축되고 있는 장기적 자금지원 및 인센티브

체계에 더하여, 영국 정부는 경쟁 과정을 통해 선도적 CCS 실증 프로젝트가 사용할 수 있는 10억

파운드 규모의 기금을 조성한 영국 CCS 상업화 프로그램(UK CCS Commercialisation

Programme)을 설립하였다. 작년에 영국 정부는 화이트로즈 CCS 프로젝트 및 피터헤드 CCS

프로젝트와 프로그램에 따른 FEED(기본설계) 계약을 성공적으로 맺었음을 공표하였다. 또한

2014년 7월, EC는 NER300 자금지원 프로그램의 2차 요청의 일환으로서 3억 유로의 기금을

화이트로즈 프로젝트에 지급했음을 공표하였다.

CCS 의 다음 단계: 정책검사보고서

2014년 8월, 영국 정부는 영국 내 CCS 프로젝트가 다음 단계로 진행하기 위해 필요한 접근 방식에

대한 이해관계자들의 피드백을 수집하기 위해 만들어진 검사 보고서(scoping document)를

발표하였다47. 이 정책 검사 보고서(Policy Scoping Document)는 영국의 CCS 상용화를 지원하고

영국 CCS 상업화 프로그램의 2단계를 위한 개발에 필요한 주요 분야를 밝혀내기 위해 영국

정부가 지금까지 실시한 정책과 활동을 요약하고 있다48.

1단계의 경쟁과정을 통한 선도적 CCS 프로젝트에 대한 10억 파운드의 기금 제공뿐만 아니라,

정부는 영국의 산업이 프로젝트들에 의해 준비될 수 있는 인프라를 기반으로 삼도록 지원하는

방법을 강구하고 있다. 정책 검사 보고서는 CCS에 대한 재정적 유인책, 수송 및 저장 기반시설,

산업분야 CCS, 바이오-CCS, CCUS에 대한 전망 등을 포함한 다양한 정책 문제를 포함하고 있다.

47 https://www.gov.uk/government/publications/ccs-policy-scoping-document. 48 영국하원 에너지 기후 위원회의 Carbon Capture and Storage: Government Response to the Committee’s

Ninth Report of Session 2013-14, September 2014 를 참조. 이 응답 문서에서, 영국 정부는 CCS 기술의

중요성과 2020 년까지 비용 경쟁력 있는 CCS 를 만들기 위해 CCS 업계와 협력하기로 한 정부의 약속의

중요성을 거듭 강조하고 있다.

79

중동

걸프협력회의 내 CCUS 의 진전에 대한 다음의 최신소식(Box 5.4)은 아부다비 마스다르(Masdar)

연구소의 엔지니어링 시스템 & 매니지먼트 조교수인 차이 박사(Dr I-Tsung Tsai)가 제공하였다. 차

이 박사는 ‘걸프협력회의 내 탄소포집, 활용, 저장 규정(Carbon Capture, Utilization and Storage R

egulation in the Gulf Cooperation Council Countries: A Review on the Current Status)’을 저술하였

고, 이것은 2013년 11월 아부다비에서 열린 UN 서아시아경제사회위원회(UN-ESCWA)의 CCUS

에 대한 전문가그룹회의에서 발표되었다.

Box 5.4 걸프협력회의 내 CCUS 진행 현황

걸프협력회의(Gulf Cooperation Council: 이하 GCC)는 CCUS 개발 및 상용화의 초기단계

에 있다. CO2 저장을 위한 광대한 저류층과 풍부한 석유 및 가스 생산량을 고려해 볼 때,

GCC 는 CO2-저장과 CO2-EOR 양쪽 모두 큰 잠재력을 가지고 있지만, 현 시점에서 대부분

의 활동은 지역 수준의 상업적 규모의 탄소 포집에 대한 가능성을 검증하는 데 초점을 맞추

고 있다.

사우디 아라비아는 두 개의 에틸렌 글리콜 플랜트에서 나오는 하루 약 1,500 톤의 CO2를

메탄올 및 요소 생산 증진을 위해 세 개의 SABIC 사(Saudi Basic Industries Corporation)-

계열사에 공급하기 위한 세계 최대의 CO2 정제 액화 플랜트를 주바일(Jubail)에 건설하고

있다. 사우디 아라비아는 CO2-EOR을 위한 몇 개의 파일럿 프로젝트를 비롯하여 몇몇 유

사한 CCS 프로젝트의 개발 과정을 진행 중이다.

QAFAC(Qatar Fuel Additives Company)사는 2014 년 가을까지 자사의 메탄올 생산 플랜

트에 CO2 포집 플랜트를 설치할 계획이다. 한편 카타르 석유는 셸(Shell)사와의 조인트 벤

처를 실시하고 있으며 QCCSRC(Qatar Carbonates and Carbon Storage Research

Centre)를 설립하기 위한 몇몇 연구기관을 보유하고 있다. 바레인은 요소 및 메탄올 생산을

위하여 기존 석유화학 플랜트로부터 연도가스를 포집하는 프로젝트를 보유하고 있다.

쿠웨이트는 2010년에 대규모 석유화학 회사인 이퀘이트(Equate)사로부터 식품 및 음료

생산을 위해 연간 150,000 톤 이상의 CO2를 포집하기 위한 프로젝트를 개시하였다. 오만

은 주로 가능성 있는 CCUS 기술의 연구개발활동에 집중하고 있다.

아부다비는 아랍 에미리트 (UAE)의 주요 석유 생산 에미리트로서, 마스다르의 국내 CCUS

네트워크의 개발과 함께 탄소 포집 이상의 CCUS(탄소 포집 활용 저장)에 대한 상당한 진

전을 이루는 중이다. 마스다르는 2011년 11월 육상 유전에서 2년 기한의 CO2-EOR 파일

럿 프로젝트를 완료하였을 뿐만 아니라, 에미리트 스틸(Emirates Steel Industries: ESI)에

서 나온 연간 800,000톤의 탄소를 아부다비국영석유공사(ADNOC)의 유전으로 공급하는

CO2-EOR 프로젝트를 실시하고 있다.

CCUS 개발과 상용화의 느린 진전은 이 지역 내 CCUS 의 부족하거나 불명확한 가치 제안

(value proposition)에 기인하는 것일 수도 있다. 대부분의 GCC 국가의 경우, 석유 생산은

주로 1차 및 2차 생산 단계이며, 몇몇 유전의 생산 수명을 증가시키기 위해 점진적으로

EOR 을 도입하고 있다. 예를 들어 사우디 아라비아는 EOR의 사용 없이도 석유 생산량을

증가시킬 수 있다. EOR 이 필요한 경우, 사우디 아람코(Saudi Aramco)는 EOR에 고도로

최적화되고 비용 효율적인 수공법(water flooding) 작업을 사용한다.

반면에, 아부다비는 에미리트 내의 기존의 가스-EOR 방식을 대체하기 위해 CO2-EOR의

사용을 촉진하는 데 관심이 있다. CO2-EOR은 국내 소비를 위한 천연가스 산출량을 증가

시킴으로써 에미리트의 수입 천연가스에 대한 의존을 효과적으로 감소시킬 수 있다. CO2

포집 비용이 CDM이 지원하는 탄소 가격에 충분히 포함되지 않을 수도 있기 때문에, 대부

분의 GCC 국가들에 대한 CO2 영구적 저장의 인센티브는 확실하지 않다.

80

아시아 태평양

아시아 태평양 지역의 정부, 규제기관, 정책입안자들은 CCS에 대한 법규의 개발에 지속적으로

흥미를 보여왔다. 지난 12 개월 동안 CCS 개발 페이스가 느려지긴 했지만, 연구소가 빅토리아

주와 실시한 최근의 규제 영향평가(regulatory toolkit) 활동(Box 5.5)은 아시아 태평양 지역이

세계에서 가장 포괄적인 CCS 규제 제도들을 제공하고 있음을 증명하였다.

이 지역 내의 몇몇 ‘2 세대’ 규제기관들은 작년에 CCS 기술에 대한 규제 방식을 점검하였고,

아시아 태평양 지역의 규제기관과 정책입안자들은 몇몇 보고서, 워크숍, 그리고 회의

프레젠테이션을 제공하였다.

호주

호주의 몇몇 주에서 주법 및 보조법(primary & secondary legislation)을 포함한 중요한 규제

체제들이 완성되고 연방 기후 변화 정책에 상당한 변화가 일어난 이후, 호주의 법규의 개발은

속도가 늦추어졌다. 뉴사우스웨일스와 서호주의 법안 개발이 결국 이루어지지는 못했지만, 지난

12 개월 동안 퀸즐랜드와 빅토리아 주에서는 주목할만한 개발이 이루어졌다. 최근의 빅토리아

정부의 연구소 규제 영향평가 툴킷 도입은 아래의 Box 5.5 에 자세히 설명되어 있다.

퀸즐랜드 정부는 자원법의 개정을 시작하였고, 자원법의 일부가 점진적으로 대체되고, 다음으로

보편적인 표준화된 자원법과 그에 수반한 규정들이 개발될 것으로 보인다. 퀸즐랜드 주의 석유와

에너지 자원 채굴 관련 법안의 몇 가지 핵심적 부분을 뒷받침하는 현재의 보유 시스템(tenure

system)이 통제하기 힘들고 복잡하게 됨에 따라, 주 정부는 이와 같은 개혁을 실시하였다.

퀸즐랜드 자원 현대화 법 (Modernising Queensland Resources Acts: MQRA) 프로그램은 2016-

Box 5.4 걸프협력회의 내 CCUS 진행 현황 (계속)

GCC 내의 미약하고 불분명한 CCUS의 가치제안(value proposition)은 CCUS 규정과 정책

개발의 진행에도 영향을 끼친다. 지금까지, GCC 에서는 어떠한 CCUS 전용 규정도

개발되지 않았다. 오직 아부다비만 국내 CCUS 산업에 대한 정책 프레임워크의 평가를

시작하였고, 기술 도입 및 상업적인 규모의 프로젝트 시작을 위한 로드맵을 확인하는

중이다. 그 밖의 GCC 국가들의 경우, 탄소 포집 수송과 관련된 환경 규정은 기존의

환경법에 의해 관리될 수 있다. CO2 수송 시설과 공극(pore space)에 대한 재산권은

여전히 국영 석유 회사에 의해 규제될 것이다. 영구적인 저장을 위한 새로운 규정이

개발되어야 한다. 한편, CO2-EOR, 국경을 초월한 CCUS, 유인(인센티브) 설계를 위한

규정은 여전히 GCC 국가에는 쉽지 않은 도전이다. 국경을 초월한 CCUS 는 기존의 범

국가적 석유 가스 협정과 상호 작용을 할 수 있으며, 산업적 개발은 주로 정부 계획에 의해

주도되는 경향이 있다.

강력한 경제적 인센티브가 없는 상황에서, 기후변화 완화수단으로서의 CCUS 활용에 대한

정부 공약은 CCUS 개발과 상용화를 이끌기 위하여 매우 중요하다. 지금까지

사우디아라비아와 UAE 만이 UNFCCC 에 보내는 국가 통신문에서 CCS를 주요 온실가스

감축 전략 중 하나로서 인정한 국가이다. 나머지 GCC국가들은, 파일럿 프로젝트에 대한

확신을 얻게 되고 UN 과 IEA 의 활동에 따라 CCUS R&D 및 개발에 대한 지역 협력이

확대됨에 따라, CCUS에 대한 공약을 증가시킬 것이다

81

17 년도까지 지속될 것이며 ‘자원 법률을 지속적으로 현대화하고, 단순화하며, 다른 제도와

일치되도록 만들기 위해’ 노력할 것이다.

퀸즐랜드의 온실 가스 저장법(Greenhouse Gas Storage Act 2009)은 이 프로그램의 범위 안에

포함된 5개 법률 중의 하나이다. 이 법의 조항은 대개 단일 법안 아래에서 강화될 것이다. 이러한

각 법률의 요소들이 공동자원법(common resources Act)으로 이전됨에 따라, 정부는 이와 같은

각각의 기존 법률의 조항들이 최종적으로 폐지될 때까지 시간이 지남에 따라 줄어들도록 제안하고

있다. 이러한 이전 과정은 3 개의 개별적인 법안을 통해 가능하게 될 것이며, 이 법안들은 다음

4 년에 걸쳐 도입될 예정이다.

이 개혁의 첫 단계인 2014 년도 광물 및 에너지 자원 (공통조항) 법안(Mineral and Energy

Resources (Common Provisions) Bill 2014)은 2014 년 6월에 퀸즐랜드 의회에 제출되었다. 이 첫

번째 법안은 각 5개 법률에서 발견된 여러 공통조항들을 강화하는 것을 목표로 하며, 특히 거래,

토지 접근권, 제한된 토지의 문제들을 다루고 있다.

Box 5.5 규제 모델의 평가: 빅토리아주 영향평가 툴킷(toolkit) 활동

2011 년에 연구소에 의해 최초로 시작된 규제 영향에 대한 테스트 툴킷(이하 ‘툴킷’)은

정부와 규제기관이 CCS 규제 모델을 평가하는 것을 지원하기 위해 설계된 평가

활동이다. 이 프로세스는 처음에는 스코틀랜드 정부에 의해 수행되었고, 그 뒤로

스코틀랜드, 루마니아, 트리니다드토바고, 말레이시아에 성공적으로 도입되었다.

2013 년도에 빅토리아 주 정부는 호주 정부 및 우리 연구소와 협력하여 호주 최초로 이

툴킷 프로세스를 도입하였다. 빅토리아 주의 개발, 사업, 혁신부(Department of State

Development, Business and Innovation: DSDBI)는 빅토리아 주의 종합적인 CCS

관련법을 포함한 기존의 규제 모델이 상업적 규모의 CCS 프로젝트를 수용할 수

있는지를 평가하기 위하여 이 툴킷을 사용하고자 하였다. 이 과정의 일환으로,

프로젝트 팀은 깁슬랜드 지방에서 가상의 CCS 프로젝트를 설계하였고, 모든 필수적인

허가, 승인, 면허의 모의 허가/승인 등록을 개발하기 위하여, 필수적인 연방/빅토리아

주 규제 모델에 대하여 이 가상 프로젝트를 평가하였다.

이 툴킷 프로세스는 2013 년 후반 멜버른에서 열린 1 일 워크숍으로 끝났다. 이

워크숍에는 약 40개의 주요 연방 및 빅토리아 주 규제기관들이 참여하였다. 워크숍

참가자들은 규제 체제 안에서 해결되지 못한 모든 문제, 차이(결핍) 또는 장애물을

확인하기 위하여, 가상 프로젝트를 기준으로 삼아 허가/승인 등록을 자세히

검토하였다.

툴킷 활동의 중요한 메시지는 빅토리아 주의 법 및 규제 제도가 일반적으로 목적에

부합되는 것으로 여겨진다는 것이다. 하지만 이 프로세스는 빅토리아 주에서 상업적

규모의 CCS 프로젝트를 수용하기 위하여 규제 모델을 향상시킬 더 많은 기회들이

있는 여러 가지 영역을 강조하였다. 4개의 범주(필요의 차이, 관계, 절차의 개선, 2차

지침) 중 하나에 따라서 분류된 13개의 권고사항들은 내년에 진행될 예정이다.

빅토리아 내 툴킷 활동에 대한 세부 보고서(모의 승인 및 허가 등록, 주요 주제,

권고사항 포함)가 연구소에 의해 발표되었다.

82

동남아시아의 관찰 연구(Scoping Study)

아시아개발은행(ADB)은 영국 에너지기후변화부(DECC)의 지원을 받아 인도네시아, 필리핀, 태국,

베트남 내 CCS의 잠재력을 연구한 상세한 연구자료를 발표하였다. 동남아시아 내 탄소 포집 및

저장의 전망(Prospects for Carbon Capture and Storage in Southeast Asia)이라는 제목의 이

보고서는 이 국가들 내의 CCS 기술에 대한 법적/사회적 문제를 고려한 요약 챕터를 포함하고 있다.

더 자세한 설명은 6장(개발도상국의 CCS)의 인도네시아 사례 연구 안에 포함되어 있다.

보고서에서 고려된 4개의 국가들은 모두 국내 기후 변화 정책들을 채택하고 있지만, 이 보고서는

이 국가 중 아무도 CCS 관련 법을 개발하거나 시행하지 않았음을 강조하고 있다. 하지만 그들의

국내 에너지 및 자원법에 대한 더욱 상세한 검토에 따라, 모든 네 국가들이 그들의 규제 제도에서

CCS 활동을 수용하기 위해 채택할 수도 있는 측면들을 가지고 있다는 것이 드러났다. CCS 관련

프레임워크를 개발하는 데 상당한 수고가 필요함에도 불구하고, 이 국가들의 법률과 규정의

개발이 반드시 규제기관에게 익숙지 않은 것으로 밝혀지거나 완전히 새로운 접근방식을 필요로

하는 것은 아닐 것이다.

[5.5] 정책, 법, 규정에 대한 인식 조사 결과

정책적 관점

연구소의 2014 년 인식 조사의 응답은 최근의 CCS 상황 보고서에서 보고된 CCS 프로젝트

제안자들의 인식(연 주기 동안 단지 보통 정도의 정책적 진전이 이루어졌다는)을

재확인시켜주었다. 지난 3 년 동안 응답자의 약 60-70% 정도를 차지하는 견고한 집단은 작년 동안

그들의 CCS 정책 환경 내에서 실질적 변화를 감지하지 못하였다고 말하였고(그림 5.1), 정책 개발

과정이 계속 반복되며 느리게 바뀌는 것으로 보인다고 주장하였다. 분명히 다양한 지역에서 몇

가지 핵심적 정책 논의가 수행되었음에도 불구하고 이러한 결과가 나왔다.

이 장의 앞부분에서 언급된 바와 같이, 다음 18 개월은 COP 20 에 앞서서 CCS 활동에 대한

국제적/국가적 지원 준비의 완성도를 결정하는 데 있어 매우 중요한 시기가 될 것이며, 이는 새로운

기후 변화 협정의 더욱 폭넓은 흐름 안에서도 마찬가지이다.

최초로 CCS 정책 환경내의 진전을 언급한 조사 응답자들의 수는 퇴보를 언급한 수에 필적하였고,

여전히 변화 없음으로 응답한 사람이 다수였다. 퇴보를 나타낸 응답자들은 전 지역에 골고루

분포하였으며, 국제적 정책의 진전의 필요성을 강조하였다.

CCS 정책 환경 내의 진전을 언급한 조사 응답자의 절반 정도는 영국의 응답자였다. 이러한 결과는

영국에서 상당한 정책적 진전이 이루어졌음을 반영하는 것이며, 이러한 사실은 이 장의

앞부분에서 논의되었다.

83

그림 5.1 지난 12 개월 동안의 CCS 정책 환경에 대한 실질적 변화가 이루어졌습니까?

세계 CCS 정책 환경의 느린 진전을 인식함에도 불구하고, 프로젝트 제안자들 중 대다수는 CCS가

다음 10 년 주기 동안 탄소 배출 감축에서 매우 중요한 역할을 할 것이라는 점을 여전히 믿어

의심치 않고 있다. 2012 년과 2013 년 조사 결과와 비슷하게, 2014 년에도 응답자의 약 80%

정도가 미래로 갈수록 CCS 의 중요성이 증가함을 확신하고 있으며, 현재의 CCS 프로젝트

파이프라인을 진전시키는 데 매우 헌신하고 있다고 말하였다(그림 5.2)

그림 5.2 2010 년대에 배출 감축을 위한 CCS 의 중요성이 커질 것이라는 예측에 동의합니까?

2012 년과 2013년 인식 조사의 결과와 마찬가지로, 응답자의 4분의 3 이상은 정책 불확실성이

그들의 프로젝트 실현가능성에 대한 주요 위험이라고 응답하였다(그림 5.3). 이러한 정책

불확실성에 대한 인식은 현재 정책 개발 과정의 특성(정부가 예상하지 못한 정책 설계 특성을

발표할 것이라는 두려움) 및 새로운 정책의 시행의 완성도나 기존 정책의 폐지와 관련하여 인지된

소버린 리스크의 가능성을 반영하고 있다.

진전 변화없음 퇴보

강하게 동의 동의 보통 동의하지 않음

84

그림 5.3 정책 불확실성이 귀하의 프로젝트에 대한 주요 위험이라는 점에 동의하십니까?

CCS 프로젝트의 실현가능성에 대한 CCS 정책 환경의 중요성을 강조함에 있어, 2013년의 59%에

비하여 조사 응답자들의 3분의 2 정도가 기존 정책 설정이 프로젝트의 비즈니스 사례에 상당히

기여하였다고 응답하였다(그림 5.4). 반면에 40% 이상의 응답자들은 그들의 프로젝트의 경제적

좌초를 피하기에는 현재의 인센티브들이 불충분하다고 생각하는 것으로 보이며, 이는 전년도의

응답 결과와 상당히 일치하는 것이다. (그림 5.5).

그림 5.4 기존 및 새로운 정부 정책 설정의 중요성 – 2013 년도와 2014 년도

강하게 동의 동의 보통

동의하지 않음

필수적 매우 중요 어느 정도 중요 중요하지 않음

기존정책

기존정책

새 정책

새 정책

기존정책 – CCS 프로젝트의 비즈니스 사례를 지원하는 데 있어서

널리 적용되고 있는 정책 설정들의 가치

새 정책 – 새로운 정부 정책 설정에 대한 CCS 프로젝트 실현가능성의

의존성

85

그림 5.5 인센티브들이 프로젝트가 상업적으로 좌절되는 것을 피하기에 충분하다는 의견에

동의합니까?

응답자의 상당수(76%)는 그들의 CCS 프로젝트 실현가능성은 새로운 정책 설정에 달려있다고

말하였고, 이는 2013년의 54%와 비교해 크게 상승한 수치이다. 아직 밝혀지지 않았거나 시행되지

않은 정책 결정에 대한 CCS 프로젝트의 의존도의 증가는 특히 아시아에서 일반적이다. 비 OECD

국가 내에서 CCS 를 국내 및 지역 법 및 규제 체제 안에 포함시키기 위해서는 더 많은 작업이

필요하다는 점을 보여주고 있는 다른 조사 문항들의 응답을 고려해 볼 때, 이와 같은 결과는 놀라운

것이 아니다(‘법 및 규제 정책의 관점(Legal and regulatory policy perspectives)’ 참조).

지난 수년 동안 CCS 프로젝트 제안자들은 널리 일관적인 정책 지원을 선호한다는 점을

보여주었다(표 5.1) 49.

49 표 5.1 의 2014 년 정책 동인 순위는 서로 다른 가중치(해당 항목을 가장 중요한 것으로 선택한 응답자의 수

(1.0 의 가중치); 두 번째로 중요하다고 선택한 응답자의 수 (0.5 의 가중치); 세번째 중요하다고 선택한 응답자의

수 (0.25 의 가중치))를 적용하여 결정되었고, 이 항목들은 해당되는 응답자 가중치 합계를 바탕으로 하여, 가장

높은 것부터 가장 낮은 것까지 순위가 매겨졌다.

강하게 동의 동의 보통 동의하지 않음 절대로 동의하지 않음

86

표 5.1 가장 중요한 정책 동인

귀하의 프로젝트에 대한 가장 중요한 동인

순위

선호 (%) 응답자수

첫 번째 두 번째 세 번째

직접 보조금에 대한 접근기회 1 55% 36% 9% 11

실행 가능한 CO2 저장 솔루션에 대한 접근기회 2 31% 31% 38% 13

보증가격을 제공하는 생산물 인수 계약 2 67% 22% 11% 9

간소화되고 효율적인 규제 승인 절차 4 21% 21% 57% 14

CCS 투자에 대한 통제된 수익 4 56% 22% 22% 9

적절한 탄소 가격 6 20% 40% 40% 10

간접적 보조금에 대한 접근 기회 7 25% 38% 38% 8

성능 기준 의무의 준수 8 40% 60% 0% 5

발전단가 차액제도를 통한 생산물 인수에 프리미엄

가격을 지불 받음

9 20% 40% 40% 5

거래 인증제(tradable certificate)로 보증된 시장에

생산물을 판매

10 25% 50% 25% 4

공동의 사용자 기반시설에 대한 접근 기회 11 0% 25% 75% 4

직접 보조금에 대한 접근 기회(2013 년 2014 년 모두 1 위), 보증 가격을 제공해 주는 생산물

인수계약 (2014년의 2위), 간소화되고 효율적인 규제 승인 절차 (2014 년 4위)는 2013년 인식

조사부터 CCS 프로젝트의 가장 높은 순위의 동인으로서 계속 유지되고 있다.

실행 가능한 CO2 저장 솔루션에 대한 접근 기회(2014 년 2 위)와 CCS 투자에 대한 통제된

수익(4 위)의 CCS 프로젝트 동인으로서의 상대적 중요성은 지난 12 개월 동안 더욱 커진 반면,

적절한 탄소 가격 및 간접 보조금에 대한 접근기회(각각 6위와 7위)는 중위권으로 쳐졌다.

조사 응답자들은 적절한 저장 솔루션에 대한 접근 기회를 CCC 프로젝트에 대한 두 번째로 중요한

정책 동인으로서 꼽았다. 이것은 CCS 를 촉진하기 위한 초기 저장 특성의 중요성에 관련하여

3 장에서 제안된 논쟁에 무게를 더해준다.

요약하자면, 지금까지 정책 개발은 몇몇 CCS 프로젝트에 대한 비즈니스 사례, 다가오는 기후 변화

논의로부터 나올 강력한 결과, 그리고 이것의 국가 및 지역 정책 프레임워크에 대한 적용을

지원하는 데 있어 매우 중요하였으며, 2020 이후의 대규모 CCS 프로젝트의 지속 가능한

파이프라인을 만들어내기 위해서는 지역 정책 프레임워크는 필수적이다.

법과 규제의 관점

프로젝트의 관점에서, 전 세계 법 및 규제 환경은 지난 12개월 동안 여전히 바뀌지 않았다(그림

5.6) 이러한 결과는 거의 대부분의 응답자가 규제 환경 부문에서 ‘변화 없음’을 선택한 아시아,

아메리카, 중동 지역에서 특히 두드러지게 나타났다. 유럽과 호주에서 ‘변화 없음’이 여전히 다수의

응답이긴 하지만 소수의 응답자들은 법 및 규제의 개발에서 진전이 있었다고 보고하였다(이러한

진전이 그들의 구체적인 환경에 영향을 끼쳤으므로).

87

그림 5.6 2013 년 이후의 규제 환경에 대한 변화

규제환경이 거의 변하지 않았다는 인식은 최종투자결정으로 나아가기 위한 프로젝트의 능력에

혼재된 영향을 끼친다(그림 5.7). 자신의 규제 환경이 최종 투자 결정으로 진행하는 데 도움이 되는

것으로 바라보는 프로젝트와 그렇지 않은 프로젝트의 비율은 거의 비슷하다. 이러한 폭넓은 관찰

결과는 작년 조사에서 나타난 관점과 일관되는 것이지만, 2014년 인식 조사는 지난 12개월 동안

몇 가지 지역적 관점이 변화하였음을 보여준다.

주요 관찰 결과는 다음과 같다

EOR 이 일반적으로 주된 저장 방식인 곳의 프로젝트들은 현재의 규제 제도하에서 최종 투자

결정으로 진행할 수 있음을 보여주었다. 이것은 EOR 저장 방식을 사용하는 대규모 CCS

프로젝트의 도입을 지원하기 위한 기존의 법 및 규제 모델의 역할을 재확인시켜준다. 이러한

프로젝트들은 주로 미국, 중동 지역에 집중되어 있으며, 중국에서는 이와 같은 여러 프로젝트들이

추진 계획 단계에 있다.

이 기술에 대해 잘 특성화된 법률 및 규제 제도가 존재하는 유럽과 호주에서는, 응답자의

대부분이 그들의 규제 환경에 긍정적인 견해를 드러내었다. 특히 유럽에서는 프로젝트의 상당

수가 현재의 규제 환경 안에서 최종 투자 결정을 내릴 수 있을 것임을 시사하면서, 프로젝트의

관점에 변화가 있었다(2013 년 조사의 상반된 응답과는 대조적으로). 비록 지난 12 개월 동안

7 개의 유럽 프로젝트들(대부분 유럽 본토에 위치)이 취소되거나 연기됨에 따른 인식조사의 표본

크기 및 구성의 변화가 어떠한 역할을 했을 수도 있지만, 위의 결과는 유럽 내 몇몇 지역에서의

증가된 규제 활동을 나타내는 것일 수도 있다.

아시아의 응답자들은 (비-EOR) 프로젝트 관계자들이 현재의 법/규제 환경에서 최종 투자

결정을 진행할 수 있을 것으로 생각지 않는다는 것을 보여주고 있다. 이러한 결과는 이 지역 내

여러 곳에서의 CCS 관련 법 및 규정의 기원을 고려할 때 놀라운 것은 아니다. CCS 관련 법규의

부족은 EOR 에 초점을 맞춘 프로젝트에 영향을 줄 것 같지는 않지만, 전용 지중 저장 방식을

고려하고 있는 프로젝트들을 지원하기 위해서는 법 및 규제 제도의 개발을 진전시키는 것이 점점

더 중요하게 될 것이다.

12% 85% 3%

Progress No Change Regression진전 변화 없음 퇴보

88

그림 5.7 프로젝트가 현재의 규제 조건에서 최종투자결정을 진행할 수 있는지의 여부

응답자 수

연례 인식 조사는 프로젝트들이 그들 각각의 법역 내에서 핵심적인 법 및 규제 원칙의 선택을 평가

하도록 요구하였다. 전년과 마찬가지로 각 프로젝트들은 질문에서 확인된 각각의 원칙들이 국내 규

제 제도 안에서 다루어졌는지, 또는 일부만 다루어졌는지, 아니면 다루어지지 않았는지를 알아내도

록 요구 받았다. 통합된 응답은 그림 5.8 에 자세히 설명되어 있다.

주요 관찰 결과는 다음과 같다

2014년도 인식조사(그림 5.8)는 응답자들이 국내 법 및 규제 제도에 의해 거의 ‘다루어지

지 않았다’고 생각하는 몇 가지 이슈들을 강조하고 있다. 특히 응답자들은 다음의 문제들

을 일관적으로 강조하여 왔다.

저장된 CO2의 국가간 이동을 고려한 기준

시장 메커니즘 안에 CCS 프로젝트를 수용하기 위한 규정

저장 활동에 대한 재정적 안정 및 장기적 책임과 관련된 다양한 문제.

이러한 문제들은 이전의 인식 조사에서도 마찬가지고 강조되었으며 모든 지역에서 공통적이기

때문에, 프로젝트에 있어서 그 해결책들은 전 세계적으로 중요하다. 규제기관 및 정책입안자들

(세부적인 규제 체제의 개발자들 포함)은 프로젝트 관계자들이 이러한 문제들이 여전히 ‘다루어

지지 않은 것’으로 간주하고 있음을 인식할 필요가 있다.

0 2 4 6 8 10 12 14

North America

Middle East and Africa

Europe

Australia

Asia

Yes No

56% 44%

Yes No

아시아

호주

유럽

중동 및 아프리카

북미

네 아니오

네 아니오

89

2014년도 조사(그림 5.9)는 아시아 외부의 프로젝트 관계자들은 다음과 같은 열거된

나머지 항목 중 상당수를 그들의 국가 제도 내에서 완전히 ‘다루어졌음’ 또는 ‘부분적으로

다루어졌음’으로 생각하고 있음을 나타내고 있다.

o 저장 부지의 선택 및 평가

o 프로젝트 경계의 결정

o 재산권 및 접근권의 확인

o 모니터링 계획의 구상 및 시행

o 기존 계획 및 허가 제도 하에서 CCS 활동이 다루어지는 방식.

이 항목들의 경우에, 항목을 완전히 ‘다루어졌음’으로 확인한 프로젝트 응답자의 수(아시아

외)는 항목을 ‘다루어지지 않았음’으로 인식한 프로젝트 응답자의 수를 훨씬 능가하였다.

해결이 필요한 몇몇 중요 문제들이 여전히 모든 지역에 공통적으로 남아있음에도 불구하고,

이것은 CCS 법규의 개발과 시행을 선도하는 국가들 중의 규제 환경의 특정 부분의 발전에 대한

긍정적 신호이다. 이제 2 세대 규제기관들은 CCS를 위한 법과 규제의 기반을 다지기 위하여

더욱 노력을 가속화해야 할 것이다.

90

그림 5.8 국내 규제 환경에 대한 프로젝트 평가 – 모든 응답자

저장 부지의 선택 및 평가

주입된 가스의 활동(CO2 구성, 누출, 침투 등)에 대한 성능 기준

프로젝트 경계의 결정

재산권 및 접근권에 대한 확인(대립되는 기본재산과 이해관계를 포함)

저장된 CO2의 국가간 이동을 고려한 기준

모니터링 계획의 준비 및 시행

무엇이 심각한 이상으로 여겨지는지의 정의(누설 및 침투 포함)

시장 메커니즘 안에 CCS 프로젝트를 수용하기 위한 규정

누설이 발생한 경우 운영자가 실시해야 할 복구 활동

운영이 종료된 후의 운영자 책임 이전

운영자에 대한 재정 안정 요건

운영 종료 후 이전이 이루어질 경우의 모든 책임

프로젝트 수명주기 전체의 CCS 과정에 대한 성공적 규제

기존의 계획 및 허가 제도 하에서 CCS 활동이 다루어지게 되는 방식

부분적으로 다루어짐 다루어짐 다루어지지 않음

91

Figure 5.9 국내 규제 환경에 대한 프로젝트 평가 – 아시아 프로젝트 제외

저장 부지의 선택 및 평가

주입된 가스의 활동(CO2 구성, 누출, 침투 등)에 대한 성능 기준

프로젝트 경계의 결정

재산권 및 접근권에 대한 확인(대립되는 기본재산과 이해관계를 포함)

저장된 CO2의 국가간 이동을 고려한 기준

모니터링 계획의 준비 및 시행

무엇이 심각한 이상으로 여겨지는지의 정의(누설 및 침투 포함)

시장 메커니즘 안에 CCS 프로젝트를 수용하기 위한 규정

누설이 발생한 경우 운영자가 실시해야 할 복구 활동

운영이 종료된 후의 운영자 책임 이전

운영자에 대한 재정 안정 요건

운영 종료 후 이전이 이루어질 경우의 모든 책임

프로젝트 수명주기 전체의 CCS 과정에 대한 성공적 규제

기존의 계획 및 허가 제도 하에서 CCS 활동이 다루어지게 되는 방식

92

[6] 개발도상국의 CCS

6.1 서론

6.2 인도네시아 – 순조로운 시작

6.3 멕시코 – 상당한 진전

6.4 브라질 – 성공적 상용화

챕터 요약

장기적인 기후 목표를 충족시켜야 한다면, 개발도상국에서 CCS의 대규모 상용화가

이루어질 필요가 있다.

세 가지 사례 연구는 CCS 개발 수명주기의 다양한 단계의 CCS 활동들의 촉진에 대하여 집중

조명하고 있다.

1. 인도네시아는 순조로운 시작을 하고 있다. 선도적인 개발 기회가 확인되었고 높은

수준의 CCS 로드맵이 만들어졌다.

2. 멕시코는 CCS/CCUS 정책 개발과 환경 조성에서 상당한 진전을 이루었고 파일럿

규모의 상용화를향해 전진하고 있다.

3. 브라질은 세계 최초의 대규모 CCUS 해양 프로젝트인 페트로브라스 룰라 유전 CCS

프로젝트의 성공적인 상용화를 만끽하고 있다.

93

[6.1] 서론

개발도상국은 CCS 의 장기적인 상용화에서 매우 중요한 역할을 해야 할 것이다 50 .

2050 년까지 세계 온도 상승을 2○C 안으로 유지하는 데 필요한 배출 감소를 달성하기 위해서는,

비 OECD 국가들이 2015 년과 2050 년 사이에 포집되고 저장되는 CO2 누적량 중 70%를

포집할 필요가 있다고 IEA 는 예상하였다 51 . 많은 개발도상국들이 CCS 관련 활동에

참여하였지만(그림 6.1), 이러한 활동 중 상당수는 관찰 단계에 있거나 CCS가 가능한 환경을

개발하는 것을 목표로 하고 있다. 그럼에도 불구하고 활동은 진행되었고, 2~3 년 전에 비하여

최소 3개국 이상의 개발도상국들이 CCS 관련 활동을 수행하고 있다.

그림 6.1: CCS 개발 수명 주기에 따른 활동52

50 이 챕터의 경우에, ‘개발도상국’이라는 용어는 UNFCCC 의 Annex 1 이 아닌 모든 국가를 말하는 데 사용될

것이다(대한민국은 예외).

51 IEA, 2012. Energy Technology Perspectives 2012: Pathways to a Clean Energy System, OECD/ IEA, France. 52 CCS 개발 수명주기는 개발단계에 따라 국가에 관련된 능력 개발 및 투자 전 활동의 유형을 확인하는 것을

돕기 위하여 글로벌 CCS 연구소가 개발한 개념적 도구이다. 이것은 보고서, 연구, 이해관계자의 참여에

기반한 연구소의 평가를 바탕으로 한다. 표 안의 파란색 사각형은 해당 칸에서 몇몇 활동이 수행되었음을

의미한다. 하지만 그것은 해당 칸에서 그 활동이 완료되었음을 항상 나타내는 것은 아니다.

기회의 탐색 CCS 를

정책 의제에

포함시킴

CCS 를 가능하게 하는

환경을 조성 프로젝트

구현

다양한 대규모

CCS 프로젝트

알제리

보츠와나

브라질

캄보디아

중국

이집트

인도

인도네시아

요르단

케냐

코소보

라오스

멕시코

마그레브

말레이시아

필리핀

남아프리카 공화국

트리니다드토바고

태국

아랍에미리트

베네수엘라

베트남

기초적

CC

S 기

술 잠

재력을

확인

CC

S 가

치 제

안을

인식

주요

이해관계자들이

누구인지

확인

CC

S의

정부

및 산

업 인

식을

증진

토론의

시작

CC

S를

정책

옵션으로서

연구

CC

S 전

문지식의

배양

자금

및 재

정적

인센티브의

확립

정책

및 규

제 환

경의

개발

공공

참여

전문지식의

배양

확인

공공의

참여

평가

설계

이행

가동

첫 번

째 프

로젝트의

성공을

전달

이익

집단의

유지

미래

프로젝트를

위한

환경의

조성

해당 칸에서 활동이 이루어짐 기호 설명:

94

에너지 효율성을 증진하기 위한 프로그램과 재생에너지원의 상용화에도 불구하고, 앞으로도

수십 년간 많은 개발도상국들은 그들의 경제 성장과 전력 생산을 지원하기 위해 화석연료에

의지할 것이다. 많은 개발도상국들은 상당량의 국내 화석 연료 에너지 자원을 보유하고

있으며,이는 경제 및 에너지 안보의 한 가지 형태에 해당한다. 장기적인 세계 기후 목표를

충족시키기 위해서는, 개발도상국들이 경제의 성장에 최소의 부담만 주고 CO2 배출을

감소시키는 전략을 개발하는 것이 중요하다. CCS 는 현재 대규모 화석연료 사용으로부터 CO2

배출을 직접적으로 감축하기 위한 유일한 기술로 평가되고 있다.

이 보고서의 3장은 중국 내 대규모 CCS 프로젝트의 상황에 대하여 집중 조명하고 있다. 이

챕터는 CCS 개발 수명주기의 각기 다른 단계에 있는 3 개 국가(인도네시아, 멕시코,

브라질)들의 사례 연구에 초점을 맞추었다. 이 3개의 국가들은 세계 상위 20 위 안에 들어가는

대규모 CO2 배출 국가들이며,53 모두 상당량의 화석 에너지 보유고를 가지고 있다.

첫 번째 사례 연구는 CCS 활동의 초기 단계에 있으며 순조로운 시작을 한 인도네시아를

살펴보았다. 두 번째 사례 연구는 CCUS 정책 개발을 통해 파일럿 규모의 프로젝트의 상용화를

향해 상당한 진전을 이루어나가고 있는 멕시코에 초점을 맞추고 있다. 마지막 사례 연구는

CCUS 상용화에 성공한 브라질에 초점을 맞추었다.

[6.2] 인도네시아 – 순조로운 시작

인도네시아는 국내 수요 및 수출 요건을 충족시키는 풍부한 양의 화석 연료 자원(석유,

천연가스, 석탄)을 보유하고 있다. 인도네시아는 약 280 억 톤의 석탄 보유고를 대부분

수마트라와 칼리만탄에 가지고 있으며(그림 6.2), 77 억 배럴의 석유를 보유하고 있다.

인도네시아 정부는 전력 생산을 위한 국내 석탄 사용을 빠르게 확대시킬 예정이다. 가까운

미래에는, 발전 및 산업 분야의 사용이 석탄 활용에서 가장 큰 비중을 차지하게 될 것이다54.

53 The World Bank, World Bank Indicators: CO2 Emissions (kt), accessed September 2014. 54 Center for Data and Information on Energy and Mineral Resources 2012, 2012 Handbook of energy and

economic statistics of Indonesia, Ministry of Energy and Mineral Resources, Jakarta, 2014 년 10 월 6 일

열람

95

그림 6.2 I 인도네시아 – 수마트라(Sumatra)와 칼리만탄(Kalimantan)의 위치

정책 환경

인도네시아는 ‘기후 변화에 대한 국가 행동계획(National Action Plan Addressing Climate

Change : 2007)’ 및 인도네시아 기후 변화 부문별 로드맵(Indonesian Climate Change Sectoria

l Roadmap: 2009)에 설명된, 저탄소 성장을 위한 전략적인 다년간의 정책 및 투자 프로그램을

개발하였다. 2011년 후반, 수실로 밤방 유도요노 인도네시아 대통령은 2020년까지 인도네시아

의 배출을 통제가 이루어지지 않았을 경우의 수준보다 26% 감소시키고, 국제적 자금 지원을 확

보할 수 있는 경우에는 41%까지 감소시킨다고 약속하는 법령을 승인하였다. 2007년 기후변화

국가 행동 계획은 특히 발전, 석유, 가스 및 산업 분야에 대한 중요한 감축 기술로서 CCS를 인

식하고 있다.

인도네시아의 풍부한 화석 연료 자원과 저장 잠재력을 고려하여, 인도네시아 내 CCS의 적용가

능성은 다른 많은 국가들보다 훨씬 더 일찍부터 인식되었다.

2005: 쇼지츠(双日)사와 미츠비시는 CCS의 가능성에 대한 연구를 수행하였다.

2007: 토탈사(Total Indonesie)는 동칼리만탄의 CO2 배출량과 CO2 저장 가능성을 조

사하였다.

2008: 셸사(Shell)는 CCS 프로젝트의 가능성에 대한 초기 관찰 작업을 수행하였다.

2009년, 인도네시안 CCS 작업 그룹은 ‘인도네시아 내 탄소 포집 저장 가능성의 이해(Understanding Carbon Capture and Storage Potential in Indonesia)’라는 보고서를 작성하였

다. 이 작업 그룹(Working Group)은 LEMIGAS, 자카르타 영국 대사관, 인도네시아 환경부

(Kementerian Lingkungan Hidup), 셸 인터내셔널, PT PLN(PERSERO) 및 세계 에너지 위원회

(인도네시아 중앙 협의회(Komite Nasional Indonesia))로 이루어졌다. 이 연구는 CCS에 대한

96

(EOR 가능성과도 관련된) 잠재력이 가장 큰 두 지역이 동칼리만탄과 남수마트라(나투나 해역)

라는 것을 알아냈다.

남수마트라의 CCS 프로젝트

2014년 후반, 아시아 개발 은행(이하 ADB)은 필리핀 태국 베트남의 CCS에 대한 전망을

연구한 동남아시아의 탄소 포집 저장 전망(Prospects for Carbon Capture and Storage in

Southeast Asia)이라는 보고서를 (글로벌 CCS 연구소 지원을 받아) 발표하였다. 이 연구는 이

국가들 내의 주요 CO2 배출원과 저장 기회를 확인하였다.

이 연구는 선도적 CCS 프로젝트에 대한 적합성을 기준으로 남수마트라 지역의 주요 CO2

배출원의 순위를 매겼다. 가장 높은 순위에 오른 CO2 배출원은 천연가스 공정시설이었다.

왜냐하면 이 천연가스 공정시설의 통상적인 작업의 일부분으로서 CO2 분리가 수행되는 것을

고려할 때, 이 시설은 경제적 실행가능성이 가장 높았기 때문이다.

저장 용량 – 남수마트라

이 ADB 연구는 여러 가지 지하 저장층(대염수층, 유전, 가스전, 석탄층 메탄가스층)의 저장

잠재력 또한 조사하였다. 이 연구는 남 수마트라의 이론적인 예상 저장 용량이 큰 규모이며, 이

지역 내에는 확인된 CO2 배출원에서 나온 CO2 배출량을 오랜 기간 동안 저장하기에 충분한

저장 용량이 있다. 또한 인도네시아의 다른 지역들도 저장 기회를 제공하여 줄 것으로 보인다.

이 저장 용량 평가는 지역 내의 가장 큰 저장 용량은 염수층 안에 존재한다는 사실을

밝혀내었다. 하지만 고갈된 유전 및 가스전의 저장과 EOR과 연계된 저장은 단기적으로 더욱

비용효율적인 방식에 해당된다. 또한 고갈된 유전 및 가스전은 평가에 사용 가능한 가장 많은

저장 관련 자료를 보유하고 있다.

인도네시아는 자국의 저장 용량을 계속해서 조사하고 있으며, CCOP(Coordinating Committee

for Geoscience Programmes in East and Southeast Asia)의 CO2 저장 지도 매핑 프로그램에

참여하고 있다. 이 프로그램은 저장 평가 지식 공유를 위한 포럼을 제공하고 있으며,

동남아시아 지역에 대한 CO2 저장 지도를 제공하게 될 것이다. 인도네시아는 이 프로그램을

위한 ‘사례 연구’ 대상 국가 중 하나이다.

법규

법률 및 규제 분석이 ADB 연구의 일환으로서 수행되었다. 여러 석유/가스 생산 국가들과

마찬가지로 인도네시아에는 CCS 전용 규정이 존재하지 않지만, 인도네시아의 기존 규제

체제의 면면은 CCS에 적용 가능하거나 CCS를 포함하도록 조정될 수 있다는 것을 알아내었다.

CCS 로드맵

ADB, 일본 국제 협력 기구(JICA), 인도네시아 국영석유회사(Pertamina)는 남수마트라

멀바우(Merbau)의 시험 주입 플랜트에 대한 CCS 가능성 연구에 협력하고 있다.

이 활동은 2012-18년도 CCS 파일럿 프로젝트에 대한 인도네시아의 로드맵에 맞춘

것이다(LEMIGAS). 모범 사례에 따라, 이 높은 수준의 로드맵은 일련의 ‘결정 관문’들을

통과하여, 파일럿 프로젝트에서 실증 프로젝트, 그 다음에는 상업적 규모의 프로젝트로

발전하는 것을 목표로 한다.

97

다른 여러 국가들과 마찬가지로, 인도네시아 내 CCS 상용화에 대한 주요 장애물은 CCS에

투자하기 위한 인센티브 또는 입법 조건의 부족이다. 그럼에도 불구하고, 이 사례연구는

인도네시아가 CCS 파일럿 프로젝트를 통해 발전해 나가기 위한 ‘CCS가 가능한 환경’을

만들고 있음을 강조하고 있다.

[6.3] 멕시코 – 상당한 진전

멕시코는 국제적인 기후 변화 논의에서 가장 활발하게 활동하는 국가 중 하나이며, 자국의

배출을 처리하기 위한 야심 찬 국내 전략을 가지고 있다. 멕시코는 2020 년까지 자국의

배출량을 ‘BAU(business as usual) 기준’에서 30% 감소시키고 2050 년까지 2000 년도

수준에서 50%를 감소시키는 것을 목표로 하고 있다.

정책 환경

2012 년 4 월, 멕시코 상원은 기후변화법(General Climate Change Law)을 만장일치로

통과시켰다. 이 법은 대규모 온실가스 배출원에 대한 의무적인 배출 보고를 규정하였다.

기후 변화에 대한 특별 프로그램(Special Program on Climate Change)은 멕시코의 핵심적인

기후 변화 정책 자료로서 멕시코의 적응 및 감축 전략을 설명하고 있다. CCUS 는 ‘2009-

12 년도의 첫 번째 기후변화에 대한 특별 프로그램’에서 중요한 것으로 인식되었다. 주요 전력

사업(멕시코 연방 전력 위원회) 및 국영 석유가스공사인 PEMEX(Petróleos Mexicanos)에 의한

파일럿 프로젝트의 실행을 통하여, CCUS 는 2014-18 년도 정책안에 멕시코의 완화 경로의

일환으로서 더욱 적극적으로 포함되었다(SEMARNAT, 2014).

2014 년 8월 멕시코 대통령인 엔리케 페타 니에토는 에너지 개혁법의 완성된 법률 패키지를

공표하였다. 이것은 에너지 분야를 개인 투자, 기술 진보 및 경쟁에 개방하는 법적인

프레임워크를 제공하는 것이다. 이러한 개혁은 기술적 혁신을 촉진하는 것을 도우며, CCUS

개발에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. 에너지 개혁에서 CCUS 에 대한 중요한 사실은

CCUS 가 청정 에너지 기술로서 분명하게 규정되었다는 점이다. 이것은 멕시코에서 CCUS 가

청정 에너지 기술로서 재생가능 자원과 동등한 지위를 처음으로 얻게 되었음을 뜻한다.

CCUS 기술 로드맵

기후변화에 대한 특별 프로그램에서 확인된 파일럿 프로젝트의 실행 및 지원 활동은 CCUS

관련 정책 문서인 멕시코의 CCUS 기술 로드맵(CCUS Technology Roadmap in Mexico) 안에

설명되어 있다. 이 로드맵은 5가지 주요 단계를 확인하고 있다:

1. 배양 단계

2. 공공 정책

3. 계획

4. 석유 산업 파일럿 프로젝트, 전력 분야의 파일럿 프로젝트, 실증 규모 프로젝트를

포함하는 파일럿 및 실증 규모의 프로젝트,

5. 상업적 규모의 프로젝트 (SENER, 2014).

98

대학생, 지질학자, 지구물리학자 및 교수를 위한 2014 년 8 월의 APEC/Global CCS Institute

능력 개발 워크숍에서, 멕시코 에너지부의 모이세스 다빌라(Moisés Dávila) 박사

파일럿 프로젝트

PEMEX 는 포집된 CO2를 EOR 을 위해 사용하는 하나의 파일럿 프로젝트를 이미 실행하고

있다. 연방전력위원회(Comisión Federal de Electricidad)는 발전소에 연소후포집 기술을

활용한 2-20 MWe 의 파일럿 규모 CO2 포집 플랜트를 가동하려 하고 있다. 현재 세계은행은

전용 CCS 신탁기금을 통해(영국 정부, 노르웨이 정부, 글로벌 CCS 연구소가 자금을 지원) 이

프로젝트에 대한 가능성 연구를 진행하고 있다.

저장

북미 탄소 지도 파트너십(North American Carbon Atlas Partnership)의 일환으로서, 멕시코는

국내탄소저장지도 (National Carbon Storage Atlas)의 작성을 완료하였다. 이 프로젝트의

일부분으로서 염수층 내 CO2 의 저장에 대한 분지 평가가 수행되었다. 프로젝트 작업은 이

평가를 계속 진행하는 중(특히 멕시코 북동부 지역의 부르고스와 사비나스 분지 주변)이다.

실행 가능한 환경의 구축

세계 은행은 CCS 신탁기금을 통해 멕시코의 CCUS 기술 로드맵의 목표에 반영되는 그 밖의

‘실행가능환경 구축활동’들도 지원하고 있다. 이러한 활동에는 법규 및 공공 참여 프레임워크를

개발하는 것이 포함된다.

법률 및 규제 프레임워크 개발은 아시아태평양경제협력체(APEC) 개도국 내의 석탄기반

발전소 프로젝트에 대한 탄소포집저장과 관련된 허가문제에 대한 보고서를 통해 APEC 에너지

실무그룹(APEC, 2012)이 수행한 예전의 분석을 기반으로 할 것이다. 그 다음 단계는 멕시코의

기존 체제 하에서는 어떤 허가 및 승인이 적용 가능한지에 대한 완전한 분석이다.

지난 2~3 년 동안 멕시코는 CCUS 에 대한 이해를 증진시키기 위하여(특히 정책 및 학술

분야에서), 여러 번의 능력 개발 활동을 수행하였다. 멕시코 정부는 이러한 능력 개발 활동이

가능하도록 글로벌 CCS 연구소, APEC, IEA 등의 기관들과 협력하였다. 멕시코의 CCUS 기술

로드맵은 대학생 및 대학원생의 교육 프로그램의 개발을 포함한 능력 개발의 중요성을

인식하고 있다. 글로벌 CCS 연구소는 이러한 프로그램이 가능하도록 하기 위해 멕시코 정부와

기꺼이 협력하고 있다. 멕시코는 CCUS 도입을 위해 노력함으로써 이에 대한 상당한 진전을

이루어내고 있다.

99

[6.4] 브라질 – 성공적 상용화

브라질은 라틴 아메리카에서 가장 큰 국가이며, 그 결과 세계에서 가장 큰 에너지 소비국가 중

하나이다. 재생 에너지(특히 수력 발전 에너지)는 브라질의 주요 에너지 사용 중 중요한 부분이

다. 그럼에도 불구하고, 브라질 산업 및 연료 연소 분야의 CO2 배출량은 여전히 매우 높다.

정책 환경

2019 년의 연방법 12.187 과 관련 법령 7.390에 의해 수립된 2009년 국가기후변화정책(2009

National Policy on Climate Change)은 공식적으로 2009 년에 코펜하겐에서 열린 COP 15 에서

만들어진 배출 감소 협약을 채택하였다. 이 법률은 ‘BAU’ 시나리오에 비하여 2020 년까지 예상

국내 온실가스 배출량의 36.1%에서 38.9% 사이의 자발적 감축 목표를 설정하였다. 브라질의

기후변화정책의 주요 목표는 재생 에너지의 비중 증가, 삼림 벌채의 감소, 에너지 효율의 증가

이다. CCS 는 브라질의 완화 전략의 공식적인 부분이 아니다.

CCUS – 성공적 상용화

그럼에도 불구하고, 브라질은 운영 중인 대규모 통합 CCS/CCUS 프로젝트를 보유하고 있다.

이 프로젝트는 전 세계에서 유일한 해양 CO2-EOR 프로젝트이다. 2013년 6월, 브라질의 페트

로브라스(Petrobras)사와 동업자들55은 EOR 을 위한 CO2 주입 프로젝트인 룰라(Lula) 유전

CCS 프로젝트를 개시하였다. 이 시설은 리우데자네이루 해안으로부터 약 300 킬로미터 거리

에 위치하고 있다.

석유와 가스는 산토스 분지 내의 탄산염암 저류층에서 추출되고 있다. 이 저류층은 해저로부터

5,000-7,000 미터 지하에 위치하고 있다. 이 용해 가스는 8-15% 사이의 CO2 성분을 포함하고

있다. 룰라(Lula) 유전에서 CO2는 두 개의 부유식 생산저장하역(FPSO) 플랫폼(앙그라두스헤

이스(Angra dos Reis )와 파라티(Paraty))에서 바다로부터 제거된다56. 각 시스템에서는 약 5백

만 입방 미터의 가스가 처리될 수 있다. 이 CO2 를 뺀 가공된 가스는 룰라 메실랴오(Lula-

Mexilhão) 가스 파이프라인을 통해서 상파울루의 카라구아타투바(Caraguatatuba)에 위치한 몬

테이로 로바토(Monteiro Lobato) 가스 처리 시설로 수송된다.

포집된 CO2는 압축된 다음 EOR을 위하여 생산 저류층으로 재주입된다. 해저면은 FPSO 시설

의 2,100 아래이므로, 이 프로젝트는 현재 운용 중인 CO2 주입정 중 가장 깊은 것이다. 여기에

서 연간 70만 톤의 CO2가 주입될 것으로 보인다. 생산된 석유는 탱커로 옮겨져, 해안으로 수송

된다. 주입된 CO2 는 모니터링 될 것이다.

룰라 유전 CCS 프로젝트는 이전 프로젝트로부터 개발된 페트로바스의 전문 지식을 바탕으로

한다. 페트로바스사는 1987 년부터 EOR을 위해 CO2를 주입해왔다. 2007년에 페트로바스는

프랑스 원유 연구소(FIP)와 협력하여, 모델링을 통해 주입된 CO2의 움직임을 조사하고 MMV

2020 년까지, 페트로브라스는 암염하층 지역(매우 얇은 암염층 아래에 위치한 산토스 분지 내

저류층)에 20개의 부유식 생산 시스템을 설치할 예정이며, 그 중 다수는 EOR목적의 CO2/가스

재주입을 포함할 것으로 보인다. 이러한 활동은 브라질이 CCS/CCUS 지형에서 계속 중요한 역

할을 할 것이라는 점을 시사한다.

55 룰라 유전 개발의 페트로바스의 동업자들은 BG E&P Brasil 사와 Petrogal Brasil 사이다. 56 세 번째 FPSO (상파울루)는 사핀호아(Sapinhoã) 유전에 설치되었다. 이곳은 산토스 분지에서 발견된 또

다른 대규모 암염하층이다(페트로브라스는 렙솔 시노펙 프라질(Repsol Sinopec Brasil)사와의 공동

운영자이다.)

100

석탄 산업 내 CCS

브라질의 석탄 산업은 저탄소 옵션을 개발하기 위하여 CCS 연구에 투자하고 있다. 이러한

개발이 가능하게 하기 위하여 크리시우마(Criciúma)에 기반을 둔 SATC 57 의 일부인

청정석탄기술센터(Clean Coal Technology Centre)는 2010-16 년도에 전용 CCUS 실험실을

포함한 저탄소기술센터에 미화 650만 달러를 투자할 것이다. 이 실험실은 흡수제를 합성하고

실험실 규모와 파일럿 규모의 시설에서 분석 시험을 수행할 수 있다.

바이오-CCS

바이오에너지와 CCS(bio-CCS)의 연구는 브라질의 집중적 연구대상이 되고 있다. 상파울루

대학은 CENBIO USP(Brazilian Reference Center on Biomass)를 통해 UNFCC

지구환경기금(GEF)하의 자금지원을 받으려고 하는 바이오-CCS 프로젝트 개념의 개발에

핵심적인 기여를 하였다. 이 프로젝트는 현재 연기된 상태이긴 하지만, CENBIO USP와

탄소포집정책규제그룹(Carbon Emission Policy and Regulation Group)은 브라질 내의 바이오-

CCS에 대한 가능성을 활발히 조사하는 중이다(그리고 이러한 기술의 상용화가 에너지 생산

분야로부터 브라질 배출량의 5%를 감소시키는 데 기여할 수 있다고 추정하고 있다).

능력 개발

CEPAC(Centre of Excellence in Research and Innovation in Petroleum, Mineral Resources a

nd Carbon Storage)은 페트로브라스와 히우그란지두술 카톨릭 대학이 협력한 결과이다.

CEPAC 은 CCS 연구 및 실행에서 페트로브라스를 지원하고 있다.

CEPAC 은 브라질의 주요 CCS 능력개발기구로서, CCS 에 대한 여러 워크숍을 주최하였다. 워

크숍들은 대개 CLSF 나 글로벌 CCS 연구소와 같은 국제적인 능력개발기구의 지원을 받았다.

이 워크숍들은 주요 CCS 이해관계자들 및 지역 커뮤니티 안에 CCS 지식을 배양하는 데 집중

해왔다.

브라질 석탄 협회는 CO2 포집 연구와 개발 프로그램에 대하여 미국 에너지기술연구소(NETL)

와 협력하였다. 이 파트너십의 핵심적 부분은 흡수제 합성, 공정 모델링, 포집 플랜트 설계와 같

은 분야에서 5명의 브라질 국적 연구원들의 실무적 훈련을 실시하는 것이다.

저장 평가

CEPAC 은 브라질 내 CO2 저장 잠재력에 대한 높은 수준의 데스크탑 평가가 수행되었다. 이

평가는 내륙 및 해양에서 지중 저장의 잠재력이 큰 지질 분지를 확인하는 것이다. 글로벌 CCS

연구소는 브라질 CO2 저장지도(Brazilian CO2 Storage Atlas)라고 불리는 이 작업을 기꺼이

지원하였으며, 이것은 2014 년 후반에 발표될 예정이다.

57 SATC 는 ‘Benevolent Association of the Coal Industry of Santa Catarina’이며, 제 1 학교, 제 2 학교,

제 3 학교 및 연구교육시설을 보유한 산업(또는 기술) 학교로서 설립되었다.

101

[7] 포집

7.1 서론

7.2 탄소 포집의 기술 경제적 상황

7.3 산업분야 적용의 진전

7.4 탄소 포집 비용

7.5 CO2 포집 기술의 개발 동향

7.6 국제적인 지식 공유와 협력은 필수적이다.

챕터 요약

탄소 포집 기술은 상당히 진보되어, 대규모 CCS 전력 프로젝트가 가동 또는

건설단계로 들어갔다.

비용 절감은 여전히 기술 향상에서 핵심적인 목표이다. 또한 CCS 제안자들은 더욱

비용 효율적인 구성을 위한 최적화된 통합으로 관심을 돌렸다.

차세대 탄소 포집 기술의 포트폴리오가 현재 개발 중이며, 파일럿 규모의 시설의

테스트가 진행 중이다. 이것은 전 세계적으로 정부, 학계, 산업계의 지원을 받은 몇몇

프로그램에서 개발되고 있다.

R&D 포집 프로젝트의 포트폴리오는 광범위하며 다양하다. 가장 유망한 기술들은

다음 10-20년 안에 투자비용과 운영비용을 상당히 감소시킬 잠재력을 가지고 있다.

국제 협력은 더욱 새로운 기술 도입의 촉진에 대한 열쇠이다. 연구자들이 광범위한

CCS의 도입을 촉진하게 될 미래의 ‘판도를 뒤바꾸어 놓을’ 포집기술을 만들어낼 수

있도록, 더욱 훌륭하고, 빠른 성과를 이룩하기 위하여, 서로 협력하여 작업하고

서로의 지식을 활용하는 것은 매우 중요하다.

102

[7.1] 서론

CCS 의 포집 관련 요소는 CCS 체인에서 비용의 태반을 차지한다. 전력 생산을 예로 들자면,

대규모 CCS 프로젝트의 총비용 중 70-90%는 포집과 압축 공정과 관련된 비용에 의해

만들어질 수 있다58. 새로운 적용 분야에서의 CO2 포집과 관련된 현재의 높은 자본비용과 운영

비용은 2세대 프로젝트와 CCS/CCUS에 대한 더 강력한 비즈니스 사례를 위한 중요한 개선

목표이다. 이것은 다음과 같이 비용을 감소시키기 위한 다양한 노력으로 이어졌다.

가치 있는 설계, 건설, 운영 경험을 얻기 위한 전력 분야 및 그 밖의 산업 적용

분야에서의 성공적인 CCS 실증

다양한 포집 기술, 더 높은 효율성의 발전 사이클 및 산업 공정에 대한 지속적인 R&D

노력

초기 실험실 개념에서부터 확장 가능한 파일럿 시험 프로젝트 및 대규모 실증

프로젝트까지 전체 개발 체인에 걸친 지식 공유 및 협력에 대한 조율된 노력

[7.2] 탄소 포집의 기술 경제적 상황 프로젝트들 중 상당수는 차후의 CCS 기술의 상용화 성공을 위한 누적된 프로젝트 경험과

교훈을 얻기 위해서는 필수적이다. 챕터 3 (대규모 CCS프로젝트)는 다양한 포집 기술에 걸쳐

상당한 지식을 제공할 것으로 기대되는 가능성 있는 프로젝트 포트폴리오를 집중 조명하고

있다. 2개의 북미 대규모 CCS 발전소 프로젝트 – 캐나다의 바운더리 댐 프로젝트(2014년에

가동)와 미국의 켐퍼 카운티 에너지시설 프로젝트(2015년에 가동할 계획) – 에서는 단기적인

기회들을 찾을 수 있다. 이 프로젝트 각각은 설계 및 건설 단계 동안 ‘실천에 의한 학습(learning

by doing)’ 과정을 겪었고, 시운전, 가동개시, 가동 단계 동안 더 많은 경험을 얻었다. 이러한

전반적인 경험은 상당한 비용 감소 및 같은 종류의 다음 플랜트에 적용 가능한 성능 향상으로

이어질 것으로 예상할 수 있다. 이 프로젝트 및 CCS가 설치된 다른 발전소들이 가동 경험을

얻음에 따라, 지속적인 향상 및 최적화가 실현될 것으로 기대할 수 있다.

일반적으로 1세대 포집 기술의 선택은 비용, 적합성(용수 접근성 등의 부지 상태를 포함), 다른

적용분야에서의 기술의 성능(신뢰성)을 포함한 구체적인 프로젝트 상태를 바탕으로 한다. 결국,

이 중요한 선도적 프로젝트들은 다음 실증 프로젝트들이 이러한 ‘실천에 의한 학습’ 과정을

통해 혜택을 받거나 기반으로 삼을 수 있는 상업적인 규모의 실증 플랫폼을 제공할 수 있다.

다양한 대규모 CCS 프로젝트와 그것이 선택한 포집 기술을 구체적으로 보여주는 철저한

목록은 아래와 같다.

58 Interagency Task Force on Carbon Capture and Storage 2010, Report of the Interagency Task Force on Carbon Capture and Storage, US Department of Energy, Washington, DC, viewed 1 September 2014.

103

2014 년 가동 단계인 프로젝트

에어 프로덕츠 스팀 메탄 개질기 EOR 프로젝트 (미국): 수소 생산 시설 테일 가스(tail

gas)로부터 CO2를 포집하기 위한 VSA(vacuum swing adsorption) 기술

바운더리댐 통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트 (캐나다): 기존 석탄화력 발전소의

셸/캔솔브(Shell Cansolv) 아민 기반 연소후 탄소 포집 기술

2014 년 건설 단계인 프로젝트

켐퍼 카운티 에너지 시설 (미국): 물리적 용제(Selexol)를 사용하는 연소전 탄소포집

시스템을 사용한 신규 건설된 석탄화력 IGCC 발전소.

아부다비 CCS 프로젝트 (UAE): CO와 H2를 직접환원철 공정에 보내기 전에 수증기

개질 제품 혼합 가스(CO2, CO, H2)로부터 CO2를 포집하기 위한 아민 기반 탄소 포집

기술

고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트 (호주): BASF사의 MDEA(메틸디에탄올아민) 기반

천연가스-CO2 분리

페트라노바 탄소 포집 프로젝트 (미국): 기존 석탄 화력발전소에서 미츠비시

중공업의 아민 기반 연소후 탄소 포집 기술

2014 년추진 계획 단계인 프로젝트

ROAD (네덜란드): 새로 건설된 석탄 및 바이오매스 화력 발전소의 플루어(Fluor)사

아민 기반 탄소 포집 기술.

화이트 로즈 CCS 프로젝트 (영국): 새로 건설된 석탄 및 바이오매스 화력 발전소의

순산소연소.

피터헤드 CCS 프로젝트 (영국): 천연가스 복합 발전소에서 셸/캔솔브 아민 기반

연소후 탄소 포집 기술의 장착(retrofit)

위에 기재된 프로젝트들은 탄소 포집이 대규모로 사용 가능한 기술이며, 연소후 포집, 연소전

포집, 천연가스 공정, 순산소연소, 제철 공정에 대한 상업적 적용이 이미 실시되고 있거나 곧

가동될 것임을 분명하게 보여주는 것이다.

‘실천에 의한 학습’에서 얻은 지식 공유에서 얻을 수 있는 이점들을 강조하는 프로젝트

사례들은 아래에서 논의되었다.

바운더리 댐 통합 탄소포집격리 실증 프로젝트

최초로 도입된(FOAK) 프로젝트로서, 바운더리 댐 프로젝트의 설계, 건설, 가동으로부터 얻은

경험과 교훈은 동일 부지 또는 그 밖의 장소에서 유사한 CCS 프로젝트의 비용을 더욱

감소시키기 위해 적용될 수 있다. 사스크파워(SaskPower)는 자매 프로젝트에 대하여 30%에

달하는 자본 비용 감소를 쉽게 달성할 수 있다고 선언하였고, 59 이것은 3 장에서 조명된

잠재적인 프로젝트 포트폴리오를 발전시키는 것의 중요성을 분명하게 강조하고 있다.

59 Ball, M 2014, Presentation to University of Kentucky, viewed 18 September 2014.

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공학적인 관점에서 볼 때, 바운더리 댐은 석탄화력발전소의 연소후 포집 시스템에 대한 새로운

최첨단 기술을 대표하게 될 수도 있는 CO2 포집 설계에 대하여 지금까지 수많은 혁신과 돌파구

를 만들어 왔다. 다음의 성과들은 특히 주목할 가치가 있다.

셸 캔솔브(Shell Cansolv)는 CO2 포집장치의 열 요구량이 약 2.5 GJ/t CO2 이하라고 보고하

였다60. 미국 에너지부에 따르면, ‘CO2 포집을 실시하는 플랜트는 메가와트시 당 24-42 퍼센

트의 연료가 더 요구된다’ 61, 하지만 바운더리 댐 시설은 운용을 위해 단지 21%의 에너지만

추가로 필요할 것으로 예상된다62.

이 프로젝트는 SO2 제거 및 CO2 분리에 단일 시스템을 사용하며, 이는 별도의 배연탈

황설비(FGD)를 요구하지 않기 때문에 비용을 감소시킨다. 두 공정 사이의 열 통합

(Heat integration)은 증기 요구량을 최소화한다.

아민 컬럼(amine column)은 내부 도장(라이닝 처리)된 콘크리트로 만들어졌기 때문

에, 공정 성능 및 내부식성을 유지하면서도 상당한 원자재 절약(스테인리스 강에 비

해)을 달성할 수 있다. 여러 가지 방법 중에서도 원형 디자인 대신 삼각형/사각형 디자

인을 사용하는 것은 더욱 쉽고 더욱 저렴한 현장(on-site) 건설이 가능하게 해준다.

프리패브(Prefabrication) 방식 및 모듈러 디자인은 프로젝트 기간 및 현장 비용을 절

감시켜준다63. 사전 조립된(프리패브) CO2 스트리퍼(분리기)는 세계에서 최대의 장치

중 하나인 것으로 보고되었다. 이 대규모 장비의 설계, 조립, 수송 및 설치 경험은 다

른 CCS 프로젝트 개발자들에게 가치 있는 정보가 될 것이다.

셸/캔솔브의 공헌에 힘입어 사스크파워에 의해 개발된 시험가동 및 표준가동 절차는

새로운 프로젝트에 적용될 수 있다.

ROAD 프로젝트

비록 ROAD 프로젝트가 건설 단계로 진전되기 위한 긍정적 최종 투자 결정을 기다리고 있긴 하

지만, 프로젝트 기본설계(FEED)는 이미 완료되었고, 중요한 엔지니어링 설계 경험들이 공표되

었다64. 연구소는 이렇게 학습된 경험을 공유하기 위한 일련의 보고서를 생산하기 위하여 프로

젝트 제안자들과 협력하였다. 비용 효율성과 다양한 옵션의 성능의 측면에서 평가 과정으로부

터 많은 지식을 얻었고, 이는 포집기술 선택방법의 개발로 이어졌다65. 프로젝트 개발자들을 위

해 주요 선택 요인 및 가중치를 규정하고 있는 이 방법은 다른 CCS 프로젝트에도 적용될 수 있

60 Shaw, D 2013, Cansolv at Boundary Dam: Integrated SO2 and CO2 Capture for SaskPower –

Presentation at The 7th Annual European Carbon Capture and Storage Conference, 2014 년 9 월 1 일 열람. 61 Kemp, J 2012, REFILE-COLUMN-CO2 capture cost remains barrier to clean coal: Kemp – Reuters, 27

November 2012, 2014 년 9 월 1 일 열람. 62 Monea, M 2013, Bringing Boundary Dam to the World, 2014 년 9 월 18 일 열람. 63 Couturier, G, Di Mello, M 2013, From Engineering to Procurement to Construction of the Boundary Dam

Carbon Capture System, Proceedings of the SaskPower CCS Consortium 2013 Symposium, 2014 년 9 월

1 일 열람. 64 Huizeling, E, Van der Weijde, G 2011, ROAD CCS non-confidential FEED study report, ROAD-|-

Maasvlakte-CCS-Project-C.V., The Netherlands, 2014 년 9 월 1 일 열람. 65 Van der Weijde, G & Van de Schouw, G 2011, CO2 capture technology selection methodology, 2014 년

9 월 1 일 열람.

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다. 그뿐만 아니라, 발전소 운용과 포집시스템을 통합하는 것을 목표로 하는 ROAD 통합체제는

다른 연소후 포집 프로젝트에서도 손쉽게 사용될 수 있다66.

[7.3] 산업 적용의 진전

2013 년도 CCS 기술 로드맵(Technology Roadmap for CCS)에서 국제에너지기구(IEA)는

‘CCS 는 전력생산에 대한 것만은 아니다. 2도 시나리오(2DS)에서 2015년에서 2050년 사이에

포집될 CO2의 거의 절반(45%)이 산업 적용(Industrial Application)으로부터 나온다.’라고 설명

하였다.67

이러한 산업 분야는 CO2 화학적 전환의 부산물로서 생산되거나 화석연료의 연소로부터 발생

되는 많은 산업을 아우르고 있다. 높은 CO2 농도의 가스 스트림을 발생시키는 산업 발생원에는

석탄 가스화, 석탄액화연료의 전환, 에탄올, 암모니아, 수소, 합성 메탄가스 등의 제품을 만들어

내는 화학적 공정 등이 포함된다. 이 중 몇 가지 산업적 적용에서는 탄소 포집 기술이 상업적으

로 상용화되었다.

비교적 낮은 CO2 농도의 가스 스트림을 지닌 산업 배출원에는 시멘트 생산, 제철, 정유 등이 포

함되며, 이 산업에서는 화석연료의 대체 가능성이 제한되어 있기 때문에, CCS 는 특히 중요하

다. 이 산업분야에서 CCS 를 실행하는 것은 기존의 완성된 프로세스에 탄소 포집 시스템을 통

합하는 것이 필요하며, 여기에서 가장 어려운 도전은 여전히 맞춤형 시스템의 개발이다. 따라서

이러한 산업 공정에서 더 많은 포집 관련 파일럿 시험 프로젝트와 실증 프로젝트들이 필요하다.

철강

철강 분야에 의해 배출된 CO2의 대부분은 용광로에서 나온다. 이 분야의 포집 기술은 상당히

다양한 모습을 보여주고 있다.

최근 이 분야에 대한 CO2 포집의 개념은 유럽 로우임팩트스틸(LIS) 프로젝트 (전 ULCOS 프로

젝트)에 의해 연구 및 개발되었다. 하지만 프로젝트의 여러 R&D 활동은 어려운 경제적 상황을

감안하여 축소되었고, 현재 어떠한 파일럿 또는 실증 프로젝트도 개발되고 있지 않다.

일본에서 COURSE 50 프로젝트(4장 주목할만한 프로젝트 – 일본 프로젝트 사례 연구 참조)는

CCS 의 적용을 통해 배출의 20%를 감소시킬 수 있는 기술을 개발하는 것을 목표로 한다. 화학

적 흡수와 물리적 흡수 기술이 모두 평가되는 중이다.

화학적 흡수 기술: 신일철주금 (Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation)과 지구환경

산업기술연구기구(RITE)는 ESCAP(Energy Saving CO2 Absorption Process)를 개발

하고 있다. 이 흡수 공정은 흡수 역학을 향상시키기 위하여 단계적 흡수제 냉각 시스

템을 포함하고 있으며, 재생(regeneration)을 위해 필요한 열에 흡수과정에서 방출된

열을 통합시킨다68,69. 재생 온도는 95°C, 재생 에너지는 2.3GJ/t CO2로 보고되었다.

물리적 흡수 기술: JFE 스틸은 용광로로부터 CO2를 포집하기 위한 흡수 기반 공정을

평가하고 있으며, ‘Advanced Separation System by Carbon Oxides Adsorption’

(ASCOA-3)이라고 불리는 하루 3톤 규모의 시설을 건설하였다. 이 시스템은 33%의

66 Hylkema, H, Read, A, Kombrink, M 2013, Integration of Capture Plant and Power Plant, 2014 년 9 월 1 일

열람. 67 국제 에너지 기구 2013, Technology Roadmap: Carbon Capture and Storage, 2014 년 9 월 24 일 열람. 68 신일철주금 2014, ESCAP® (Energy Saving CO2 Absorption Process) – Nippon Steel & Sumitomo Metal

Corporation Technical Report, vol. 5, pp 73-74. 69 신일철주금 2013, Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Sustainability Report 2013.

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CO2 주입 가스에 대하여 123kWhe/t CO2의 포집 에너지 목표를 달성하였다고 보고되

었다70.

이 분야의 중요 프로젝트는 용광로 대신 직접환원제철공정을 기반으로 한 아부다비 CCS

프로젝트이다. 이 프로젝트는 H2 와 CO 를 생산하기 위하여 수증기메탄개질(SMR) 공정을

사용한다. 아민 용매 기반 공정은 SMR(스팀메탄개질) 생성 가스로부터 CO2를 포집하는 데

사용된다. 이미 탄소 포집 공정은 직접환원플랜트에 내장되었다. 이 공정의 장점은 매우

순수한 CO2 스트림(>98%)을 생산하여, 실제 CCS 프로젝트는 단지 CO2 가스의 탈수 및

압축에만 관여한다는 점이다. 이 프로젝트는 2016 년에 가동될 예정이다.

시멘트

시멘트 생산으로부터 CO2의 포집은 연소후 포집 기술 또는 순산소 포집을 사용하여 이루어질

수 있다. 용매(solvent) 기반 연소후 포집 기술의 장점은 그것이 시멘트 가마(kiln) 연도가스에

손쉽게 장착(retrofit)될 수 있다는 점이다. 하지만 용매를 재생하기 위해서는 추가적인

에너지원이 필요하다. 유럽 시멘트연구학회(European Cement Research Academy) 71 는

순산소 연소가 시멘트 분야에 도움이 될 수도 있지만, 연소후 포집에 비해 시멘트 플랜트의

상당한 개조가 필요할 것이라고 주장하였다. 시멘트 플랜트에 대한 순산소 연소 적용을 심도

깊게 이해하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

현재 시멘트 분야에는 대규모 CCS 프로젝트가 존재하지 않지만, 노르웨이 브레빅(Brevik)에

위치한 시멘트 플랜트에서 몇몇 파일럿 규모의 테스트가 수행되고 있다72. 이 테스트는 시멘트

가마에서 나온 서로 다른 연도가스에서 여러 가지 연소후 포집 기술의 성능에 대한 정보를 얻는

것을 목표로 하고 있다. 2017 년까지 진행될 예정인 테스트 첫 단계에서는, 네 가지 기술이

시험될 것이다. 계획된 2 차 테스트 단계의 시험은 현재의 테스트에서 나온 결과를 바탕으로 할

것이다. 이 네 가지 기술(및 기술 제공자)은 아래와 같다.

아민 기술 – 아케르 솔루션즈(Aker Solutions). 아민 용매를 사용한 흡수 공정은

아케르사의 이동식 테스트 장비(MTU)를 사용하여 테스트될 것이다. CO2 포집

용량은 연간 2,000톤 정도가 될 것이다.

분리막 기술 – DNV.GL이 이끄는 컨소시엄. 이 기술의 진전은 가스 분리 막을

사용하는 소규모 테스트 장치의 시험 결과에 달려있다.

고체 흡수제 기술 – RTI 인터내셔널. 테스트 일정은 분리막 기술의 일정과 동일하다.

흡수제의 성능과 안정성을 평가하기 위하여 원격으로 운용되는 소규모(bench scale)

장비가 사용된다.

탄산염 루핑(Carbonate looping) – 알스톰(Alstom). 초기 파일럿 테스트는

슈트트가르트 대학에서 약 200 kWth의 규모로 시작되었다. 이 파일럿 테스트의

결과에 따라, 브레빅에서 더 큰 규모의 테스트가 진행될 수도 있다.

타이완시멘트사(Taiwan Cement Corporation) 플랜트의 연도가스로부터 시간당 1 톤 정도의

CO2 를 포집하는 1.9 MWth 의 파일럿 프로젝트에서는 시멘트 산소 연소 로타리 킬른형

소성로와 유동층 반응기(fluidised bed carbonator)를 사용하는 대안적인 칼슘 루핑 공정이

70 Saima, WH, Mogi, Y, Haraoka, T 2013, ‘Development of PSA System for the Recovery of Carbon Dioxide and Carbon Monoxide from Blast Furnace Gas in Steel Works’, Energy Procedia, vol. 37, pp 7152–7159. 71 European Cement Research Academy 2012, ECRA CCS Project – Report on Phase III, TR-ECRA-119/2012. 72 Bjerge, L 2014, Norcem CO2 Capture Project – Presentation at The 8th Annual European Carbon Capture

and Storage Conference, 2014 년 9 월 1 일 열람.

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시험되었다. 그 결과는 10-30 MWth 의 규모가 될 것으로 예상되는 다음 실증 프로젝트를

설계하는 데 사용될 것이다73.

석유 및 가스 정제

석유 및 가스 정제 산업에서는 하나의 대규모 CCS – 에어 프로덕츠(Air Products)의 수증기

메탄 개질기 EOR 프로젝트 – 가 운전되고 있으며, 두 개의 프로젝트가 건설 중이다(캐나다의

ACTL 노스웨스트 스터전 정유소 CO2 스트림 프로젝트와 퀘스트 프로젝트). 이 프로젝트들은

모두 CO2 포집이 실시되는 수소 생산 공정이다.

에어 프로덕츠 수증기 메탄 개질기 EOR 프로젝트에 대한 피드 가스(feed gas)는 VSA(vacuum

swing adsorption) 포집 기술의 사용에 적합한 비교적 높은 CO2 농도를 가지고 있다. 연소후

포집에 대한 VSA 적합성은 낮은 피드 가스 CO2 농도로 인해 제한되며 규모의 확대가 어렵게

만드는 것으로 생각되었음에 주목할 필요가 있다. 하지만 통합 다중 모듈식 VSA 장치의 사용이

특정 프로젝트에서 경제적으로 실행 가능한 것으로 보이는 경우에, 이것은 대안적 구성이 될

수도 있다. 운영의 측면에서 볼 때, 고체 흡수제의 사용은 부식성 아민 용매를 취급하는

부가적인 복잡성을 제거해준다.

노르웨이의 대규모 포집 실증 테스트 시설인 TCM(CO2 Technology Centre Mongstad)은

기존의 기반시설에 접근할 수 있고 기술 테스트를 위한 운전 지식을 활용할 수 있는 산업

단지에 위치해 있다. 이 실증 테스트 시설은 두 개의 포집 장치로 구성되어 있다. 그 중 하나는

아민 용매 기반 장치이며 다른 하나는 냉각 암모니아 포집 공정을 기반으로 한다. 이 각각의

공정들은 정유소 잔사유 접촉분해장치(20,000 tpa CO2) 또는 가스 연소 열병합발전소 (80,000

tpa CO2)에서 나온 가스를 처리할 수 있다. 특히 아민 장치는 여러 가지 용매를 시험할 수

있도록 유연하게 설계되었다. 또 다른 시설의 특징은 추가적인 기술의 소규모 테스트를 실시할

수 있는 능력이다. 현재 소규모 테스트를 실시할 기술의 선택이 진행 중이다.

[7.4] 탄소 포집 비용 최소 시스템 비용을 위해 시스템을 최적화하기 위하여, CO2 포집 시스템의 선택 및 사용은

배출가스 특징, 기술 적용 가능성, 경제적 가능성, 활용 가능성, 용수 이용 가능성 및 활용, 환경

기준 등의 몇 가지 요소를 고려해야 한다.

전 세계에서 비용 산정이 보고된 결과, 서로 다른 장소와 지역적인 민감성으로 인해 절대원가를

유일한 원가지수로서 사용하는 것은 피하는 것이 신중한 처사일 수도 있다. 또한 벤치마크

비교에서 주요 파라미터로서 에너지 페널티(energy penalty)를 고려해 볼 필요가 있다.

미국 에너지부는 석탄기반 연소 가스화 시스템에 대한 n번째 CCS 도입 플랜트에 대한 현재의

포집 비용은 US $60/t CO2 정도인 것으로 추정하고 있다74. 2 세대 기술의 경우에(2020-25년에

실증이 이루어지고 2025 년에 도입이 시작될 예정인 기술들) 미국 에너지부는 포집 비용을 약

US$40/t CO2로 감소시키는 목표를 잡았다. 또한 2030-35년에 실증이 이루어지고 2035년에

최초 도입을 실시하는 것이 목표인 3 세대 기술 또는 ‘변형’ 기술(transformational

technology)에서는 더 많은 비용 감소가 이루어질 것으로 예상된다75.

73 Chou, YC 2013, ‘Experiments on Calcium Looping Process and 1.9 MWth Pilot Plant Demonstration’,

타이페이에서 열린 2013 Taiwan CCS Forum 의 의사록. 74 이 비용은 석탄 화력 발전소에 대한 것이며 포집 과 압축(2200 psia, 150 bara)을 포함한다. 75 National Energy Technology Laboratory 2013, Carbon capture: technology program plan, NETL,

Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람.

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CCS 기술을 위한 R&D 활동의 주요 목적이 전체 시스템의 비용 감소를 지속적으로 강조하고

있다는 점은 놀라운 것은 아니다. 최근의 비-용매 기술의 진전은 비용 감소 가능성을 보여주고

있다(예: 막분리 기술 및 흡수 기술은 산성가스(acid gas) 제거에 적용되었다). 막 분리의

적용이 가능한 경우에, 그것의 운전의 단순성으로 인하여 막분리는 전형적인 용매 공정에 비해

대체로 더 적은 자본비용 및 운전비용이 들도록 만든다76. 분리막 시스템의 경우에 분리막

영역의 필요성과 에너지 소비간의 본질적인 상충관계(trade-off)가 존재하며, 이것은

본질적으로 자본비용과 운전비용간의 상충관계이다.

또한 하이브리드 기술(분리막 + 아민)은 분리막 장치가 최초 CO2 포집을 위한 ‘러핑

단계(roughing stage)’로서 작용하는 상황에 적용되었다. 이 단계를 추가하면 아민 장치가

차지하는 공간을 감소시켜주어, 자본 및 운전 비용을 모두 감소시켜주게 된다77.

또한 몇몇 보고서 78 는 저온 분리법(심냉법)과 결합된 2 단계의 카운터커런트 스윕

멤브레인(counter-current sweep membrane) 공정이 연소후 포집 시나리오의 US$30/t 보다 더

낮은 비용으로 CO2 를 포집할 수 있는 큰 가능성을 가지고 있다고 주장하였다. 구조화된

흡수제(structured adsorbent) 기술을 사용할 경우, US$15/t CO2 의 포집 비용과 1.5 GJ/t

CO2 의 재생 에너지가 보고되었다 79 . 주요 기술 공급자들이 개발하고 있는 떠오르는

신기술들은 탄소 포집 비용 절감에서 분명한 진전을 만들어내고 있다. 산소 전도성

분리막(OTM)을 사용하는 최신식 동력 사이클의 기술경제적 분석에 따라 35% 미만의 전력

비용 증가와 US$40/t CO2 미만의 포집 비용 증가가 보고되었다80. 이와 유사한 분석에서는

아미노-실리콘 용매 기술도 US$40/t CO2의 포집 비용을 달성할 수 있을 것이라고 보고하고

있다 81 . 이 기술들과 그 밖의 보고된 기술들은 다양한 기술성숙도(TRL)를 지니고 있으며,

아직도 더 많은 개발과 실증이 필요하다.

[7.5] CO2 포집 기술의 개발 동향 CO2 포집 기술들은 지난 2000년대에 상당한 발전을 이룩하였고 오늘날 대규모 CCS의 실증

과정이 진행 중이다. 업계는 대규모 포집 설비를 건설하고 가동하는 데 충분한 경험과 확신을

얻었다. 다음 세대의 프로젝트의 경우에는, 다음을 통해 상당한 비용 절약이 실현될 수 있다.

‘실천에 의한 학습’을 통해 1세대 공정을 최적화시킴.

유망한 새로운 개념에 대한 R&D 노력을 지속하고, 상업적인 프로젝트로 규모를

확대하기 위해 기술 사용자들이 필요한 확신을 제공할 수 있는 정도의 시설 규모에서

파일럿 테스트를 실시한다.

산업 공정 및 발전소에서 CO2를 포집하기 위한 몇 가지 개념이 전 세계에서 개발되었다. 또한

정부, 학계, 산업계의 효과적인 협력 하에서 발전을 추구하고 있다. 예를 들면 미국 에너지부가

76 US EPA, 2008, Acid Gas Removal Options for Minimizing Methane Emissions - Lessons Learnt from

Natural Gas STAR – Presentation at EPA Annual Implementation Workshop, 2014 년 9 월 1 일 열람. 77 Brown, T W G 2009, ‘Selecting gas treating technologies’, GAS, pp. 13-19. 78 Merkel, T C, Lin, Q, Wei X, Baker, R 2010, ‘Power plant post-combustion carbon dioxide capture: An opportunity for membranes’, Journal of Membrane Science, vol. 359, no. 1-2, pp. 126-139.

79 Carbon Capture Journal, Inventys – CO2 capture for $15 per tonne, 2014 년 9 월 19 일 열람. 80 Kelly, SM 2014, Praxair’s Oxygen Transport Membrane for Oxy-combustion and syngas Applications –

2014 NETL CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람; 81 Wood, B 2014, Pilot-Scale Silicone Process for Low-cost CO2 Capture – 2014 NETL CO2 Capture

Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람.

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후원하는 청정석탄연구계획(Clean Coal Research Program)은 신청된 연구에 자금을 제공할

뿐만 아니라 실험실 규모(bench-scale) 테스트와 파일럿 테스트를 위하여

국립탄소포집센터(NCCC)를 활용할 수 있게 하는 기업과 연구소 간의 협력관계를 구축한다.

앨버타 주(캐나다)에서는, 기후변화 및 배출 관리 협회(Climate Change and Emissions

Management Corporation: CCEMC)가 정부로부터 자금 지원을 받고 있으며, 그 중 일부를

혁신적인 CCS 프로젝트에 지원하고 있다.

유럽에서는 Horizon 2020 프로그램(예전 7th Framework Program), 노르웨이의 CLIMIT, 그리고

영국 에너지기술연구소(Energy Technology Institute: ETI)와 CCS 연구센터(CCS Research

Centre)가 제공하는 자금지원 계획이 개발 노력을 지원하고 있다. 포집 기술의 상용화를

촉진하려면, 국가들 사이의 양자 간 협력뿐만 아니라 미국 NCCC 와 노르웨이의 TCM 등 전

세계의 다양한 테스트 센터 간의 지식 공유를 향상시키는 것을 목적으로 하는 테스트 센터

네트워크(Test Centre Network)와 같은 국제 네트워크에 의한 국제적인 협력이 중요하다. 이와

같은 네트워크는 업계 전반에서 받아들여지는 모범사례와 기준을 확립할 수 있게 해준다.

호주에서는 CSIRO, CO2CRC, 피터 쿡 센터(Peter Cook Centre)가 탄소 포집 개발을 위한

시설 네트워크를 가지고 있다. 중국에서는 2013 년에 CCS 산업기술혁신연합(CCS Industry

Technology Innovation Alliance)이 설립되었다. 여기에는 과학기술부(MOST), 주요 석유/가스

회사, 발전소 및 주요 R&D 단체들이 포함되며, 이 연합은 지식/자원 공유 및 조율에 초점을

두고 있다. 한국에서는 KCCSA(한국 이산화탄소 포집 및 저장협회)가 CCS 연구개발 및

프로젝트에 대한 구심점이 되고 있다. 일본에서는 주요 기술 공급자들이 일본 지식

네트워크(Japanese Knowledge Network)와 같은 탄소 포집 기술개발에 대한 단기적

협력체제를 구축하였다.

기술의 상업화에 걸릴 것으로 추정되는 시간은 대체로 기술성숙도(이하 TRL)에 반영될 수 있다.

TRL 평가는 특정 포집 기술이 입증되는 규모와 상황을 고려한다. 상업적으로 사용 가능하며

실증 준비가 되어있는 전형적인 1세대 기술에는 연소후 아민 기반 화학용매 분리, 연소전 물리

용매 분리, 대기압 순산소연소(atmospheric pressure oxy-combustion) 등이 포함된다.

현재 개발 초기단계인 많은 혁신적인 (2 세대와 3 세대) 기술들은 특정 물리적 화학적

메커니즘을 기반으로 하며, 그 중 가장 관련이 깊은 기술들은 표 7.1에 포함되었다. 표 안의

기술들은 Box 7.1 에 설명된 개발 상황을 대표하는 4 개의 TRL 범주로 묶이며,

에너지부(DOE)가 정의한 기술 규모와 일치된다82.

TRL 값 1~2에 포함되는 기술 개념

실험실/벤치 규모에서 테스트되고 있는 기술들은 2~5의 TRL 범위에 들어간다.

파일럿 규모의 테스트는 TRL 범위 5~7을 포함한다.

실증 및 상업용 규모의 운전은 7~9의 TRL 범위 안에 들어간다.

표 7.1에 배정된 TRL 수준은 수록된 각각의 기술 분야에 대한 가장 발전된 시스템을 나타낸다.

몇몇 기술 분야의 경우에는, 매우 유망한 기술이지만 더 낮은 개발 단계에 있어서 TRL이 낮은

특정 포집 방식 또는 공정이 존재한다.

82 National Energy Technology Laboratory 2013, Carbon capture: technology program plan, NETL,

Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. TRL 의 활용에 대한 논의는 2011 년과 2012 년판 글로벌 ccs 현황

보고서의 ‘기술과 포집(Technology and Capture)’ 챕터에도 포함되어 있다.

110

Box 7.1 TRL 범주

개념 실험실/벤치 파일럿 실증

테스트 목적 이 아이디어는 이론적

계산 및 실험실내 기

본 원리의 관찰을 사

용하여 증명된다.

작동 원리를 증명하기

위하여 핵심 공정의 구

성요소들이 실험실 시

설 또는 벤치 규모로 테

스트된다.

성능 테스트와 민감도

분석을 수행하기 위하

여 전체 공정 안에서 주

요 부분들이 테스트된

다.

공정은 전체 규모로 실행

되거나 감소된 규모로 실

행되지만 성능 및 복잡성

에 있어서는 상업적인 플

랜트에 해당된다.

시스템 통합 해당 없음 시험이 단일 구성 요소

에서 이루어지거나 통

합은 공정의 주요 부분

으로만 한정된다.

완전한 공정을 만들어

내기 위하여 주요 구성

요소들이 통합된다. 첫

번째 엔지니어링 설계

가 실시된다.

공정은 상업적인 프로젝

트와 같은 방식으로 설계

제작되며 연도가스 발생

공정과 완전하게 통합된

다.

테스트 환경 해당 없음 모의 시험:

연도가스는 인공적으로

만들어지며 증명 또는

작동 원리와 관련된 주

요 성분만 포함하고 있

다.

실제:

연도 가스는 기존 또는

새로운 배출원으로부터

추출되며, 필요한 경우

에는 실제 특성에 부합

하도록 조절된다(예: 전

용 버너(dedicated

burner))

가동:

연도 가스는 상업적인 적

용에 해당하는 배출원으

로부터 추출된다. 플랜트

는 모든 범위의 운전 조건

에서 작동되어야 한다.

미국 에너지부

TRL 과의 부합83

1 - 2 2 - 5 5 - 7 7 – 9

표 7.1 포집 기술별 TRL 평가

기술 테스트 단계 TRL

연소후 포집

아민 기반 용매 실증 7-9

고급 아민 기반 용매 파일럿 5-7

아미노산염 용매 파일럿 5-7

암모니아수 용매 실증 7-9

침전 용매(Precipitating solvent) 실험실/벤치 2-5

2 단계 액체 용매 실험실/벤치 2-5

촉매 증진 용매(Catalysed enhanced solvents) 실험실/벤치 2-5

이온성 액체 실험실/벤치 2-5

고체 흡수제를 사용한 온도 또는 압력 순환 흡착 (TSA/PSA) 파일럿 5-7

칼슘 루핑 (CaL) 파일럿 5-7

분리막 파일럿 5-7

저온 CO2 분리 실험실/벤치 2-5

연소전 포집

물리적 용매 실증 7-9

이온성 액체 실험실/벤치 2-5

고체 흡수제를 사용하는 온도 또는 압력 순환식 흡착 (TSA/PSA) 실험실/벤치 2-5

83 높은 수준의 평가에서 피할 수 없는 불확실성을 설명하기 위하여 네 개의 범주는 서로 중복되는 부분이

있다.

111

촉진수성가스전환(Sorption Enhanced Water Gas Shift :SEWGS) 파일럿 5-7

흡착부과개질(Sorption Enhanced Reforming: SER) 파일럿 5-7

수성가스전환 반응장치(Water Gas Shift Reactor :WGSR) 멤브레인 실험실/벤치 2-5

분리막 파일럿 5-7

저온 CO2 분리 컨셉 1-2

순산소 연소

대기압 순산소연소(Atmospheric pressure oxy-combustion) 실증 7-9

이온전도성 분리막 (Ion Transport Membranes :ITM) 파일럿 5-7

산소전도성 분리막 (Oxygen Transport Membranes: OTM) 실험실/벤치 2-5

가압 순산소연소 (pressurized Oxy-combustion) 파일럿 5-7

매체 순환식 가스연소(Chemical Looping Combustion :CLC) 파일럿 5-7

연소후 포집

연소후 포집의 경우, 차세대 프로젝트는 3가지 일반적 분야인 재료, 공정, 장비에서의 기술 개

발을 통해 비용을 감소시키는 데 초점을 두고 있다84. 이것은 용매, 흡수제, 분리막 플랫폼 모두

에서 사실이다.

파일럿 규모의 시험에서 고급 아민 기반 용매는 표준적인 MEA 용매에 비해 상당한 성능 향상

을 보여주었다. 많은 기술 공급자들은 에너지 페널티를 25%까지 감소시킬 수 있었다85. 일반적

인 연소후 흡수 공정은 공정 재구성 86 또는 발전소와의 효과적인 폐열 통합(waste heat

integration)87을 통하여 더욱 최적화될 수 있다.

다양한 실험실과 파일럿 테스트를 통해 몇몇 촉망되는 새로운 용매 또는 용매의 조합 – 이온성

액체와 효소 증진 솔벤트(enzyme enhanced solvents) – 이 발전되었다. NCCC 에서 1,600 시

간의 파일럿 테스트를 완료한 생체촉매 사용 공정도 언급할 가치가 있다88.

온도와 압력 순환 메커니즘을 사용한 흡수제 기반 시스템에 대한 여러 가지 다양한 컨셉들도 파

일럿 시험을 향해 진행되는 중이다. 몇 개의 1MWe이하 소규모 파일럿 시스템들이 서던 컴퍼니

(Southern Company)의 플랜트 밀러(Plant Miller)와 국립탄소포집센터(이하 NCCC) 시설에서

테스트될 예정이다89,90,91.

연소후 시스템을 위한 분리막 기반 포집은 상당한 어려움에 직면하고 있다. 왜냐하면 연도가스

내 CO2 농도가 비교적 낮으며, 이에 따라 막분리를 위한 구동력(driving force)이 작기 때문이다.

84 Luebke, D 2014, Transformational Technologies: Approach and Successes – Proceedings of the 2014

NETL CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 85 UK CCS Cost Reduction Task Force, 2013, The Potential for Reducing the Costs of CCS in the UK. 86 Le Moullec, Y, Kanniche, M 2011, ‘Screening of flowsheet modifications for an efficient monoethanolamine (MEA) based post combustion CO2 capture’, International Journal of Greenhouse Gas Control, vol. 5, pp. 727–740. 87 Wall, T 2014, Waste Heat Integration with Solvent Process for More Efficient CO2 Removal from Coal-Fired Flue Gas: 2014 Update – Proceedings of the 2014 NETL CO2 Capture Technology Meeting,

Pittsburgh, 2014 년 9 월 19 일 열람. 88 Black, S 2014, Field Pilot Results of a Novel Biocatalyst-Enabled Process for CO2 Capture – Thirteenth

Annual Conference on Carbon Capture, Utilization & Storage, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 89 Sjostrom, S, Denney, J 2014, Evaluation of Solid Sorbents as a Retrofit Technology for CO2 Capture –

Proceedings of the 2014 NETL CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 90 Krishnan, G (SRI International) 2014, Pilot-Scale Evaluation of an Advanced Carbon Sorbent-Based Process for Post-Combustion Carbon Capture – Proceedings of the 2014 NETL CO2 Capture Technology

Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 91 Elliott, J 2014, Sorbent Based Post-Combustion CO2 Slipstream Testing - Proceedings of the 2014 NETL

CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람.

112

하지만 다단(multistage) 시스템 또는 하이브리드 통합 시스템에서의 분리막 적용은 상당한 가

능성을 보여주고 있으며 활발히 연구되고 있다92. NCCC 에서는 1MWe의 다단 분리막 시스템

에 대한 테스트가 진행 중이다93.

칼슘 루핑은 소규모 파일럿 실험(최대 2MWth)에서 테스트되고 있으며, 대규모 시스템에서의

증명을 진행할 준비가 된 것으로 보인다94 95. 최근에는 실제 연도 가스 시험을 위한 50kWe에

상당하는 이동식 장치의 저온 CO2 분리(심냉법)가 개발되었다96.

연소전 포집

1 세대 연소전 기술에 대한 향상은 주로 물리적 화학적 흡수 용매 및 그 둘의 혼합의 성능 향상

에 초점을 두고 있다.

현재 파일럿 테스트가 진행되고 있는 탄산암모늄-중탄산암모늄 공정97과, 약 200kWth 장치에서

소규모 테스트가 진행 중인 석탄 가스화 및 CO2 포집을 단일 시스템 안에 결합시킨 흡착부과개

질(SER) 공정98 등은 새롭게 개발 중인 기술이다.

또 다른 공정인 촉진수성가스전환(Sorption Enhanced Water Gas Shift: SEWGS) 반응장치는

포집 공정을 수성가스전환 반응과 통합시키는 데 초점을 두고 있으며, 이것은 구성부품의 수를

줄이고 전체 공정에서 증기 소비를 최소화시킴으로써 비용을 감소시키는 것을 목적으로 한다99.

소규모 파일럿 시스템이 테스트되었으며, 더 큰 규모의 증명을 위한 기술이 준비된 것으로 보인

다100.

뿐만 아니라, 연소후 포집에 적용된 것과 유사한 개념과 물질을 사용하여 연소전 포집을 위한

멤브레인과 고체 흡수제가 개발되는 중이며, 이것은 특히 높은 온도와 처리가스(treatment gas)

의 성분에 맞게 개조되고 있다. 예를 들면, NCCC 에서는 0.1 MWe의 슬립스트림에서 메조포러

스 탄소(mesoporous carbon) 기반 흡수제 포집 시스템이 테스트될 예정이다101. 저온 CO2 분리

기술(심냉법)은 연소전 응용의 경우에는 아직까지 비교적 개발 초기단계에 머물러 있다.

92 Belaissaoui, B, Favre, E 2013, Membrane Separation Processes for Post-Combustion Carbon Dioxide Capture: State of the Art and Critical Overview – Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies

nouvelles, 2014 년 9 월 1 일 열람. 93Amo,K, H, Z, Huang, I, Kaschemekat, J, Merkel, T, Pande, S, Wei, X, White, S, Seshadri, P, Farzan, H 2014, Pilot Testing of a Membrane System for Post-Combustion CO2 Capture – Proceedings of the 2014

NETL CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 94 Arias,B, Diego, ME, Abanades, JC, Lorenzo, M, Diaz,L, Martínez,D, Alvarez,J & Sánchez-Biezma, A 2013, Demonstration of steady state CO2 capture in a 1.7 MWth calcium looping pilot – International Journal of Greenhouse Gas Control, vol. 18, pp. 237-245. 95 Chou, YC 2013, Experiments on Calcium Looping Process and 1.9 MWth Pilot Plant Demonstration – Proceedings of the 2013 Taiwan CCS Forum, Industrial Technology Research Institute. 96 Sustainable Energy Solutions LLC 2014, Cryogenic Carbon Capture, 2014 년 9 월 18 일 열람. 97 U.S. DOE/NETL 2013, Advanced Carbon Dioxide Capture R&D Program: Technology Update. Appendix B. 98 Hawthorne, C, Poboss, N, Dieter, H, Gredinger, A, Zieba, M & Scheffknecht, G 2012, Operation and results of a 200-kWth dual fluidized bed pilot plant gasifier with adsorption-enhanced reforming – Biomass Conversion and Biorefinery, vol. 2, no. 3, pp. 217-227. 99 Beavis, R, Forsyth, J, Roberts, E & et al 2013, A Step-change Sour Shift process for improving the efficiency of IGCC with CCS – Energy Procedia, vol. 37, pp. 2256– 2264. 100 Jansen, D, Van Selow, E, Cobden, P & et al 2013, SEWGS Technology is Now Ready for Scale-up! – Energy Procedia, vol. 37, pp 2265–2273. 101 Alptekin, G 2014, Pilot Testing of a Highly Efficient Pre-combustion Sorbent-based Carbon Capture

System – Proceedings of the 2014 NETL CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일

열람.

113

대부분의 연소전 기술들은 고체연료에 적용되고 있다. 비록 연소전 기술이 천연가스와 함께 응용될

수 있지만, 메탄 개질기를 추가하는 데 드는 더 높은 투자 비용은 이것을 석탄에 비해서 덜

매력적이게 만들고 있다.

순산소 연소

호주에 위치한 칼라이드(Callide) 파일럿 프로젝트에서 30MWe 규모로 완전한 순산소 연소

시스템이 설치되고 운영되었다. 중국 후아중 과학기술대학(華中科技大學)은 2014 년

후베이성에서 35MWth 의 파일럿 플랜트를 시험 가동할 계획이다. 대규모 순산소 실증

프로젝트들이 발전된 계획 단계에 있으며 이러한 프로젝트에는 미국의 퓨쳐젠 2.0 프로젝트와

영국의 화이트로즈 CCS 프로젝트가 포함된다.

순산소 연소는 공기 연소 보일러(air-fired boiler)에 비해 여러 가지 추가적인 부품 및 플랜트

구성의 변화를 수반하므로, 추가적인 공정 통합과 최적화를 고려할 필요가 있다. 발전된 순산소

연소는 다음 사항에 초점을 맞추고 있다.

공기분리설비(ASU) 또는 산소발생장치의 비용 및 전력 부담을 감소시킨다.

CO2 재활용의 양을 감소시킴

CO2 정화 장치(CPU)의 최적화.

이러한 발전은 앞으로 5-10 년 사이에 도입될 대규모 프로젝트의 비용 절감 가능성을 보여준다.

산소 분리를 위한 운반 분리막은 저온 분리에 비교했을 때 더 많은 비용 감소의 가능성을

가지고 있지만, 아직까지 개발 초기단계이다. 가압 순산소연소는 석탄 및 폐연료에 대하여

소규모로 실험되었고, 여러 가지 장점(전통적인 대기압 보일러에 비해 더 높은 성능 효율,

장비의 소형화, CO2 압축 동력의 감소)을 보여주었다102. 매체순환식 가스연소(CLC)는 증기

보일러의 전체적 재설계를 포함하고 있으며, 미래의 발전소에 대하여 상당한 장점을 가질 수

있기 때문에, 이것은 혁명적인 기술임에 틀림없다. 140kWth 에 달하는 몇몇 소규모 장비들이

테스트되었고 103 , 알스톰사(Alstom Power Group)는 최근 3MWth 의 석회석 매체순환식

가스연소(CLC) 시스템을 사용하여 40 시간 이상의 자열 가동(auto-thermal operation)을

수행하였다104.

CO2 압축

CO2 압축은 CO2 포집 시스템에 요구되는 에너지의 상당 부분을 차지하고 있기 때문에, 압축기

와 관련된 비용과 기생 에너지(parasitic energy)를 감소시키는 데 초점을 맞추고 있다. 예를 들

면, 대부분의 기존 산업용 CO2 압축기는 단축(single-shaft), 다단(multistage), 중간냉각

(intercooling) 구성으로 만들어졌다. 새로운 최첨단 압축기 설계는 고효율의 기어구동을 사용한

다105. 테스트되고 있는 한 가지 혁신적인 개념은 Ragmen/Dresser Rand 사의 설계와 같은 초음

속 충격파의 원리를 바탕으로 한 압축기이다. 이 압축기는 더 높은 압축비, 향상된 성능, 축소된

102 Hong, J, Field, R, Gazzino, M & Ghoniem, AF 2010, Operating pressure dependence of the pressurized oxy-fuel combustion power cycle – Energy, vol. 35, no.12, pp 5391–5399. 103 Boot-Handford, MW, Abanades, JC, Anthony, EJ 2014, Carbon Capture and Storage Update – Energy & Environmental Science, vol. 7, no.1, pp. 130-189. 104 Chiu, J 2014, Alstom’s Chemical Looping Technology Program Update – Proceedings of the 2014 NETL

CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 105 Beaty PJ, Eisele, K, Maceyka, TD & Schwarz, C, 2000, Integrally Geared API 617 Process Gas Compressors – Proceedings of the 29th Turbo machinery Symposium, pp. 239 -246.

114

크기와 같은 장점을 가지고 있다. 이러한 접근 방식은 자본 및 운전비용을 감소시킬 잠재력을

제공하여 준다106.

유연한 포집 시스템

포집 시스템에서 중요성이 증가하고 있는 한 가지 특징은 CCS를 사용하는 발전소에서의 유연성을 위한 설계이다. 재생에너지의 에너지 시장 보급이 증가하면서, 몇몇 저탄소 에너지 방식은

대체에너지 관련 간헐성 문제에 맞닥뜨리게 될 수 있다. CCS 시스템을 갖춘 화석연료 발전소는 부하 변화에 적응할 수 있는 시스템의 설계를 통해 필요를 충족시킬 수 있다.

유연한 포집 시스템을 전력 생산 장비에 포함시키는 것의 효용성은 발전 기술에 달려있다. 연소후 용매 기반 포집을 위해 고려된 방식은 플랜트 쪽에서 부하 변동이 일어날 때 CO2 운반 시스템의 지속적인 가동을 유지하기 위하여 린/리치(lean and rich) 용매를 위한 버퍼 스토리지(Buffer storage)를 포함하는 시스템을 설계하는 것이다107. 도입 시 야기되는 더 큰 복잡성과 더

높은 자본 비용과의 상충 관계에도 불구하고, 최근의 정량적 연구는 이러한 시스템이 운전 비용을 감소시킬 가능성을 지적하여 왔다108. 가스화기(gasfier)는 최적 부하에서 더 잘 가동되기 때문에 IGCC 플랜트는 일반적으로 일정한 가동상황에서 가장 잘 운전된다. 그러므로 유연성이

중요한 요건일 경우에, 이것은 가장 적합한 방식이 아닐 수도 있다.

순산소연소의 경우, 빠른 부하 변동 때문에 ASU(공기분리장치)와 CPU(이산화탄소처리장치)

의 빠른 반응이 필요할 수도 있다. ASU 자체는 낮은 전력수요 기간 동안 여분의 산소를 생산하고 더 높은 전력 수요 기간 동안 재사용하기 위해 그것을 저장하여, 완충(buffer) 시스템으로서

사용될 수 있다. 이것은 미래의 발전소 포집 시스템에서 발전이 이루어짐에 따라 더 많은 연구를 실시할 가치가 있는 흥미로운 개념이다.

시뮬레이션 툴 개발

탄소 포집 및 저장의 발전을 지원하고 이끌어 나가기 위하여, 실제 물리적 테스트뿐만 아니라

시뮬레이션(모의실험) 툴도 개발되었다. 미국 에너지부의 국립에너지기술연구소(NETL)는 포집 산업을 위한 첨단 시뮬레이션 툴의 개발을 촉진하기 위하여 탄소포집 시뮬레이션 계획(Carbon Capture Simulation Initiative: CCSI)을 수립하였다. 이러한 시뮬레이터는 CCS 프로젝트 제안자들이 불확실성을 더 잘 확인하고, 위험을 분석하고, 의사결정을 용이하게 하도록 도울

수 있다109. 프로세스 시스템 엔터프라이즈(Process System Enterprise)의 gCCS110는 전체

CCS 체인을 steady 모드와 dynamic 모드로 시뮬레이트하기 위하여 최근 개발된 모델링 툴의

예이다.

하이브리드 포집 기술

분리 기술의 여러 가지 조합이 탄소 포집에 적용될 수도 있다. 용매 흡수, 흡수제 흡수, 분리막,

저온 분리 및 그 밖의 분리 기술은 모두 강점과 약점을 가지고 있다. 일부는 고농도 CO22에 대

106 Koopman, A 2013, Ramgen Supersonic Shock Wave Ramgen Supersonic Shock Wave Compression

Technology – Proceedings of the 2013 NETL CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월

1 일 열람. 107 Chalmers, H, Gibbins, J, 2007, Initial evaluation of the impact of post-combustion capture of carbon dioxide on supercritical pulverised coal power plant part load performance – Fuel, vol. 86, no. 4, pp. 2109-2113. 108 Arce, A, Dowell, NM, Shah, N, Vega, LF 2012, Flexible operation of solvent regeneration systems for CO2 capture processes using advanced control techniques: Towards operational cost minimisation – International Journal of Greenhouse Gas Control, vol. 11, pp. 236-250. 109 National Energy Technology Laboratory 2014, Carbon Capture Simulation Initiative, NETL, Pittsburgh,

2014 년 9 월 1 일 열람 . 110 Global CCS Institute 2013, The Global Status of CCS: 2013, Melbourne, Australia.

115

하여 더욱 효과적인 반면, 다른 몇몇은 저농도 CO2를 다루는 데 더 적합하다. 그러므로, 적용

분야에 따라, 적절하게 통합되고 최적화된 하이브리드 포집 시스템은 단일 장치보다 더욱 에너

지 효율적이며 비용이 더 적게 든다고 판명될 수도 있다. 미국 에너지부는 2013 년 11월에 발

표된 탄소포집혁신기금에 이 방식을 포함시켰으며, 여기에는 몇 가지 하이브리드 기술 개발 프

로젝트가 포함된다111.

연소후 탄소포집의 경우, 현재 연구되고 있는 하이브리드 개념은 분리막의 혼합이다. 여러 가지

용매 기반 구성 중에서 연도가스 내 CO2를 풍부하게 만들기 위한 전처리 단계로서, 분리막을

사용하여 연도가스 유량을 감소시키는 구성이 하나 존재한다. 더 높은 CO2 농도와 감소된 유량

으로 인하여, 다운스트림 용매 장치는 더 작은 자리를 차지하게 되며 더 낮은 에너지 페널티를

갖는다. 하지만 특정 구성들은 부지의 특성을 감안하여 최적화될 필요가 있다. 분리막 장치를

추가하는 비용과 더 작은 용매 시스템으로부터 얻는 절약 사이에서 공학적, 경제적 상호 균형이

이루어질 필요가 있다112,113,114.

또 다른 (분리막 + 용매) 하이브리드 시스템의 예에서는 발전을 위해 분리기로 보내기 전에 리

치 용매 내의 물을 분리해내기 위하여 분리막 장치를 사용하고 있다. 이 구성은 용매의 재생에

서 물의 증발로 인한 잠열과 관련된 상당한 에너지 페널티를 감소시킬 수 있다115.

또 다른 대안적인 하이브리드 조합은 저온 장치와 분리막의 조합이다. 이 조합은 (엠비언트 분

리막 + 저온 장치) 또는 (저온장치 + 서브-엠비언트 멤브레인)이 될 수 있다. 이 두 컨셉은 서로

다른 규모로 테스트가 진행 중이다. 엠비언트 분리막(ambient membrane) 하이브리드 방식은

배출되는 CO2 가 보일러로 재순환되는 동안 구동력을 제공하기 위하여 공기를 스위프 가스

(sweep gas)로서 활용한다116. 서브-엠비언트 분리막(sub-ambient membrane) 하이브리드 방

식은 저온에서 멤브레인 장치의 높은 CO2/N2 선택성을 활용한다117.

또한 흡수 장치, 저온 장치, 멤브레인 장치를 포함하게 될 하이브리드 시스템에 대한 보고서들

도 있다118. 이러한 조합은 포집 에너지 페널티를 감소시킬 수도 있지만, 당연히 더 높은 장비 설

치 비용이 들 것으로 예상된다.

111 US DOE 2014, Energy Department Investments in Innovative Carbon Capture Projects, 2014 년 9 월 1 일

열람. 112 National Energy Technology Laboratory 2014, Bench-Scale Development of a Hybrid Membrane-

Absorption CO2 Capture Process, 2014 년 9 월 1 일 열람. 113 Okabe, K, Nakamura, M, Mano, H, Teramoto, M, & Yamada, K 2006, CO2 separation by membrane/absorption hybrid method - Studies in Surface Science and Catalysis, vol. 159, pp. 409-412. 114 Li, X, Remias, JE, Neatthery, JK & Liu, K 2011, NF/RO faujasite zeolite membrane-ammonia absorption solvent hybrid system for potential post-combustion CO2 capture application - Journal of Membrane Science, vol. 366, pp. 220-228. 115 Li, X, Remias, JE, Liu, K 2010, A Solvent/Membrane Hybrid Post-combustion CO2 Capture Process for Existing Coal-Fired Power Plants - Proceedings of 2010 NETL CO2 Capture Technology Meeting,

Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 116 Amo,K, He, Z, Huang, I, Kaschemekat, J, Merkel, T, Pande, S, Wei, X, White, S, Seshadri, P & Farzan, H 2014, Pilot Testing of a Membrane System for Post-Combustion CO2 Capture –

Proceedings of the 2014 NETL CO2 Capture Technology Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 117 Chaubey,T, Kulkarni,S, Hasse, D, Augustine, A & Ma,J 2014, CO2 Capture by Cold Membrane Operation with actual Coal-Fired Power Plant Flue Gas - Proceedings of the 2014 NETL CO2 Capture Technology

Meeting, Pittsburgh, 2014 년 9 월 1 일 열람. 118 Yuen Fong, JCL, Anderson, C, Hoadley, A 2013, Optimization of a Hybrid CO2 Purification Process,

CHEMECA 2013, 2014 년 9 월 1 일 열람.

116

통계는 우리에게 무엇을 말하고 있는가?

1990 년 이래 전 세계적으로 탄소 포집 기술 개발에 상당한 연구가 시행되었다. 지금까지의

높은 수준의 국제적 연구 노력은 누적된 출판물과 특허로부터 이루어진 것일지도 모른다119.

데이터는 탄소 포집 기술 연구개발이 1990년대 이래 증가하였음을 분명히 보여주고 있다(그림

7.1). 2006-10 년 동안 발표된 출판물은 2001-05 기간의 출판물 수의 두 배 이상으로

증가하였고, 그 다음 5년 기간 동안 이 수는 다시 한번 거의 두 배가 되었다. 또한 이 데이터는

지난 20년간의(1990-2009) 탄소 포집 기술 연구의 발달을 반영하고 있다. 흡수제 및 분리막

기술에 비해 용매 기술은 초기부터 관심이 집중되었다. 2000년에 시작하여, R&D의 국제적인

관심사는 탄소 포집을 위한 흡수와 분리막으로 옮겨갔다. 2008년 이래, 분리막 기술 분야의

출판물은 용매 기술 분야의 출판물 수를 능가하였고, 이것은 멤브레인 공정을 위한 새로운

재료를 합성하는 데 초점을 맞춘 R&D 노력의 증가가 부분적으로 반영된 것일 수도 있다. 하나

이상의 기술의 조합을 바탕으로 하는 하이브리드 기술 개발도 마찬가지로 지난 몇 년 동안

탄력을 받았다.

그림 7.1 탄소 포집 – 여러 가지 포집 기술별 누적 출판량

확인된 동향은 2013년에 발표된 연구에서 확인된 것과 비슷하다120. 이 연구는 포집 관련 특허

출원의 전체 수가 꾸준히 증가되고 있으며, 미국, 중국, 일본이 특허를 인가 받은 상위

3 개국이라는 점을 밝혀내었다. 이 연구는 탄소 포집 기술 개발 포트폴리오가 잘 균형 잡혀

있어서, 용매, 흡수제, 분리막 에 대하여 비슷한 수의 특허가 출원되었음을 알아냈다.

2005 년부터 특허 출원의 급격한 증가가 관찰되었다. 2011 년에 발표된 또 다른 연구는

1991 년 이래 분리막 기반 탄소 포집 기술의 개발이 증가하였으며, 2005 년부터는 빠르게

성장하고 있음을 알아냈다121. 또한 연구에 따르면 R&D 경험은 혁신과 상업화에 긍정적인

119 특정 연도에 대한 포집 관련 출판물과 특허의 총 개수를 알아내기 위해서 구글 스콜라(Google

Scholar)에서 여러 가지 다양한 검색어가 사용되었다. 120 Li, B, Duan, Y, Leubke, D, Morreale, B 2013, Advances in CO2 Capture technology: A patent review – Applied Energy, vol. 102, pp. 1439-47. 121 Sun, C, Zheng, X 2011, Progress of separation of carbon dioxide from gas mixture by Gas separation membrane technology - China Science Paper Online, 2011.

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14

solvent adsorption membrane용매 흡수 분리막

117

영향을 준다는 것이 확인되었다122. 일반적으로 학계가 출판물을 생산하는 주요 원천이지만,

기업들도 탄소 포집 분야에서 특허를 적용하기 위한 추진력을 제공하고 있다123.

[7.6] 국제적인 지식 공유와 협력은 필수적이다. 지난 수십 년간 포집 기술 개발을 진전시키기 위하여 많은 투자가 이루어졌음에도 불구하고,

더욱 폭넓은 조율, 협력, 지식공유를 통해서 더 많은 진전이 더욱 빠르게 이루어졌을 수도 있다.

협력과 자원 활용의 가치를 인식하고 있는 많은 기술 개발자와 연구자들 사이에서 현재 눈에

띄는 문화적 변화가 일어나는 것으로 보이는 반가운 동향이 보고되고 있다.

다양한 지역/국가 CCS 연합인 인터내셔널 테스트 센터 뉴욕(International Test Centre

Network)의 설립, 중국-미국 공동 프로젝트와 중국-영국 공동 프로젝트, 이산화탄소처리

리더십포럼(Carbon Sequestration Leadership Forum: CSLF), 호주-중국 청정석탄기술

공동협조단은 전 세계 첨단 포집기술 발전의 동력을 유지하는 것을 돕는 협력 체계의 예이다.

R&D 에서의 공동작업, 협동, 조정은 포집기술의 개발을 더 낮은 개발 비용으로 더 빠르게

진전시키기 위하여 혁신적인 아이디어와 개념의 하이브리드화와 통합을 이루어낼 가능성을

지니고 있다.

122 Van Prooijen,I, Knowledge creation and commercialisation: the role of R&D experience and R&D network position, Master Thesis(Utrecht University), November 2013. 123 Rijnsoever, FJV, Prooijen, IV, Alphen, KV 2014, Using Organizational Learning to assess micro-

incentives of the Triple Helix – The DRUID Society Conference 2014, DRUID Society, Copenhagen, 2014 년

9 월 1 일 열람.

118

[8] 수송

8.1 CO2 수송 기술은 잘 확립되어 있다.

8.2 CO2 수송 – 현황 및 새로운 개발

8.3 CO2 수송기반시설의 확장

8.4 CO2 파이프라인에 대한 국제 기술기준

8.5 발전하는 CO2 수송 기술

8.6 전망

챕터 요약

CO2 파이프라인을 위한 기술은 잘 확립되어 있으며 CO2 수송 인프라는 계속 시험

가동되고 건설되고 있다.

CO2 파이프라인과 선박은 천연가스와 석유의 수송을 위해 이미 운영되고 있는 선박

및 파이프라인보다 더 위험하지는 않다.

기존의 국가 및 국제 기술기준을 보충하기 위하여 국제 기준이 개발되는 중이다.

미세하게 조정된 연구 활동들이 CO2 구성 및 분산 모델링의 가변성을 위한 설계에

집중하고 있다.

선박에 의한 대규모 CO2 수송은 촉망되는 기술이며 이에 대한 연구는 진행 중인 R&D

노력에서 중요한 부분이다.

앞으로 30-40년 사이에 건설될(2050년까지 에너지 기반 CO2 배출을 반으로 줄이기

위한 IEA의 최소 비용 경로에 발맞추어) CO2 수송 인프라는 현존하는 것보다 약

100배 더 클 것으로 추정된다.

다수의 CO2 배출원과 흡수원을 연결하는 공유허브 기회(shared hub opportunities)를

통해 수송 인프라의 효율적인 설계와 개발을 장려하는 인센티브가 필요하다.

이번 장은 Energy Pipelines CRC 의 협조 아래 준비되었다.

119

[8.1] CO2 수송 기술은 잘 확립되어 있다.

파이프라인, 트럭, 기차, 선박에 의한 CO2 의 수송은 이미 현실이 되었으며, 전 세계 여러

지역에서 매일같이 이루어지고 있다. 파이프라인은 CCS 프로젝트와 관련된 대량의 CO2 에

대한 가장 보편적인 수송 방식이며, 앞으로도 계속 그러할 것으로 보인다.

미국에서만 약 6,500km 의 내륙 CO2 파이프라인이 존재하며, 이는 50 개 이상의 서로 다른

파이프라인에 해당되고, 주로 자연적으로 발생된 약 68Mtpa의 CO2를 EOR을 위해 수송한다.

이 파이프라인은 1970년대에 최초로 파이프라인이 설치된 이래 지금까지 최고의 안전 기록을

유지하며 운영되어 왔다. 미국에서 건설된 가장 긴 CO2 파이프라인은 800km 길이와 20MTpa

이상의 수송 능력을 지닌 코르테즈(Cortez) 파이프라인이다. 가동되고 있는 유일한 해양 CO2

파이프라인은 노르웨이의 스노비트(Snøhvit) CO2 저장 프로젝트와 연관되어 있다. 이

파이프라인은 길이가 153km 이며 2008년부터 운영되어 왔다.

선박 수송은 전 세계 수많은 지역에서 선택 가능한 방식이 될 수 있다. 하지만 특히 내륙 및

연안 저장 부지에서 이 방식은 사용할 수 없다. CO2의 선박 수송은 유럽에서 이미 소규모로

실시되고 있으며, 여기에서 6 개의 선박이 대규모 배출 지점으로부터 연안의 배급 터미널로

식품 등급의 CO2를 수송하고 있다. 10,000 - 40,000 m3 범위의 더 큰 규모의 CO2 선박 수송은

액화 석유 가스(LPG)의 선박 수송과 여러모로 공통점을 가지고 있는 것으로 보인다. 이러한

LPG 수송 분야는 근 수십 년간 전 세계 산업에서 개발되어왔다.

40 년 이상의 기간 동안 산업용 또는 식품 등급의 CO2에 대하여 소량의 CO2의 수송이 트럭과

철도를 사용해 이루어졌다. 하지만 트럭 또는 철도를 통한 수송 비용은 파이프라인에 비해

비교적 높은 CO2 톤당 수송비용이 들어간다. 따라서 소규모 파일럿 프로젝트를 제외하면

트럭과 철도가 CCS 도입에서 중요한 역할을 할 것으로는 보이지 않는다.

[8.2] CO2 수송 – 현황 및 새로운 개발

미국 내 CO2 파이프라인 네트워크의 확장

미국에서 기존 CO2 파이프라인 인프라의 대부분은, 콜로라도(McElmo Dome 과 Doe Canyon)

및 뉴멕시코(Bravo Dome)의 자연적인 CO2 발생원을 CO2 가 EOR 에 사용되는

퍼미언(Permian) 분지로 연결하기 위하여, 1980 년대와 1990 년대에 건설되었다. 미시시피,

잭슨 돔(Jacksone Dome)에서의 천연 CO2 공급 개발 및 와이오밍의 슈트 크릭(Shute Creek)

천연 가스 가공 플랜트에서의 대량의 CO2 포집은 걸프 코스트(걸프만 연안)와 록키 마운틴

지역에서 새로운 세기의 CO2 파이프라인 기반시설 성장의 두 번째 라운드를 위한 기반을

제공하였다124.

좀더 최근에는, 새로운(주로 산업용) CO2 공급원이 개발되어 EOR 을 위해 활용되도록 하기

위하여 록키 마운틴, 걸프 코스트, 중부 내륙 지역에서 일련의 새로운 대규모 CO2

파이프라인이 시험 가동되었다. 최근에 가동을 시작한 주요 파이프라인은 걸프 코스트의

그린(Green) 파이프라인(2011)과 록키 마운틴의 그린코어(Greencore) 파이프라인이 있다. 이

두 파이프라인은 모두 셰퍼럴 에너지(Chapparal Energy)사가 소유하고 있다.

Appendix C 는 미국 내의 모든 주요 CO2 파이프라인의 목록을 보여준다.

124 Kuuskraa, V., Wallace, M., 2014. CO2-EOR set for growth as new CO2 supplies emerge, Oil and Gas Journal, volume 112, issue-4.

120

미국 DOE의 화석연료 부서에 따르면, CO-EOR 가동에 따른 오일 생산량은 282,000 년의 하루

282,000 배럴에서 2020 년에는 하루 615,000 배럴로 크게 증가할 것으로 예상된다. 이러한

증가는 대규모 산업 배출원으로부터 포집된 CO2(자연적으로 생성되고 있는 CO2 의 사용

가능성 및 채산성의 제한 때문에)와 기존 CO2 인프라의 확장에 크게 의존한다125.

미국 내 대규모 CCS 프로젝트의 상당수는 기존 CO2 파이프라인 망을 활용하고 있거나 활용할

계획이다(표 8.1). 그럼에도 불구하고, 텍사스, 미시시피, 캔사스, 오클라호마,

캘리포니아에서는 여전히 전용 CO2 파이프라인을 활용하거나 활용하고 있는 다수의 CO2-

EOR 프로젝트가 존재한다(이것은 저장을 위하여 심부 대염수층을 사용하고 있는 두 개의

일리노이의 프로젝트의 경우에도 마찬가지다). 예를 들어 2014 년 초 퓨처젠

얼라이언스(FutureGen Alliance)는 미어도시아(Meredosia) 에너지 센터부터 모건(Morgan)

카운티 동부의 인구가 주거하는 농업용지 내의 지중 저장 부지까지를 연결하도록 제안한

파이프라인 루트를 발표하였다. 제안된 45km 루트는 대부분 지방의 인구밀도가 낮은 농업용

토지에 걸쳐 있다. 파이프라인 루트를 따라 거주하고 있는 토지 소유자들과의 공공 협의에 많은

노력이 기울여졌다126.

표 8.1 P미국 내 파이프라인 루트와 대규모 CCS 프로젝트*

125 DiPietro, P., 2014. Near-Term Projections of CO2 Utilization for Enhanced Oil Recovery, US DOE/NETL-2014/1648. 126 FutureGen Alliance (2013). FutureGen 2.0: Frequently Asked Questions(자주 묻는 질문)—Pipeline

website: http://www.futuregenalliance.org/wp-content/uploads/2013/12/FutureGen-FAQ-Pipeline-Dec-2013.pdf

CO2-EOR

지역 (주) 프로젝트 명 프로젝트

수명주기

포집 용량 (CO2 Mtpa)

수송 길이

(km)**

주요 파이프라인 명 운영사

퍼비언 분지

(텍사스,

뉴멕시코)

발 베르데(Val Verde)

천연가스 플랜트 가동 1.3 356

캐년리프 캐리어

(Canyon Reef Carriers)

킨더 모건

(Kinder Morgan)

텍사스 클린 에너지

프로젝트 설계 2.7

명시되지

않음

센트럴 베이슨(Central

Basin)을 비롯한 다수

킨더 모건

(Kinder Morgan)

센추리(Century) 플랜트 가동 8.4 >255 브라보 (Bravo), 쉽

마운틴(Sheep Mountain),

ESTE 를 포함한 다수

킨더 모건,

옥시 퍼미안(Oxy

Permian)

걸프만

(미시시피

텍사스)

에어 프로덕츠( Air

Products) SMR EOR

프로젝트

가동 1.0 158 그린(Green) 덴버리(Denbury)

인디애나 가스화 평가 5.5 >700 델타(Delta) 덴버리(Denbury)

미시시피 클린 에너지

프로젝트 평가 4.0

명시되지

않음

프리 스테이트

(Free State) 덴버리(Denbury)

록키 마운틴

(와이오밍

몬타나)

로스트 캐빈(Lost Cabin)

가스 플랜트 가동 0.9 374 그린코어(Greencore) 덴버리(Denbury)

슈트 크릭(Shute Creek)

가스처리시설 가동 7.0 >400

파우더 리버

베이슨(Powder River

Basin)을 포함한 다수

에너다코(Anadarko),

엑슨모빌(ExxonMobil)

메디신보(Medicine Bow)

CTL 시설 설계 2.5

명시되지

않음 그린코어(Greencore) 덴버리(Denbury)

킨타나(Quintana) 사우스

하트 프로젝트 평가 2.1

명시되지

않음 그린코어(Greencore) 덴버리(Denbury)

릴리 리지(Riley Ridge)

가스 플랜트 평가 2.5

명시되지

않음 그린코어(Greencore) 덴버리(Denbury)

전용 라인

(주)

텍사스 페트라 노바(Petra Nova)

탄소 포집 프로젝트 이행 1.4 132 명시되지 않음 TCV

121

* 퍼미언 분지, 록키 마운틴, 걸프 코스트 지역의 기존 CO2-EOR 파이프라인 인프라를 사용하고 있거나 사용할

계획인 미국의 대규모 CCS 프로젝트와 포집 시설과 CO2 주입 부지 사이의 ‘전용 파이프라인’을 사용하고

있거나 개발할 계획인 CCS 프로젝트의 개요

** 수송 길이는 CO2 포집 시설과 주요 파이프라인간 교차점 사이의 거리 및 CO2가 주입 시설에 도달하기 전까지

주요 라인을 통해 수송된 추정 거리를 모두 합친 것이다.

*** 사르가스 텍사스 포인트 컴포트 프로젝트(Sargas Texas Point Comfort Project)는 주요 파이프라인 정보가

명시되지 않았기 때문에 이 표에 포함되지 않았다.

캐나다에서 건설 중인 CO2 파이프라인

캐나다에서는 240km 길이의 앨버타 탄소 트렁크 라인(ACTL)을 위한 장비의 조달이 시작되었다. 최대 가동할 시에 ACTL 은 14.6 Mtpa 에 달하는 CO2의 압축 및 수송이 가능할 것이다. CO2

의 최초 공급은 센트럴 앨버타의 노후 유전에서 EOR 에 사용하기 위하여 아그리움(Agrium) 비료 플랜트와 노스웨스트 스터전(North West Sturgeon) 정유소로부터 실시될 것이다.

또한 앨버타에서는 2013 년 말, 퀘스트 프로젝트를 위한 파이프라인 건설이 시작되었다. 이 프로젝트는 스캇포드 업그레이더(Scotford Upgrader)로부터 시설 북쪽의 주입 지점까지 수송하게 될 전용 64km 파이프라인의 최종루트를 결정하기 위해 토지 소유자의 의견을 구하였다.

이웃한 서스캐처원 주에서, 세노부스(Cenovus)사는 에스테반(Estevan) 인근에 위치한 사스크파워의 바운더리 댐 프로젝트를 웨이번(Weyburn) 유전으로 수송하게 될 66km 의 래퍼티(Rafferty) 파이프라인을 완성하였다. 바운더리 댐에서 나온 CO2는 뷰라(Beulah)에 위치한 그레이트 플레인스(Great Plains) 석탄 가스화(합성연료) 플랜트로부터 나오는 약 3Mtpa 에 달하는 현재의 세노부스 CO2 공급량을 보충할 것이다. 그리고 이 공급은 미국과 캐나다의 국경을 가로지르는 329 km 의 전용 CO2 파이프라인을 활용하고 있다.

유럽에서 계획 중인 해양 파이프라인

유럽에서 가장 최근에 건설된 CO2 파이프라인은 스노비트(Snøhvit) CO2 저장 프로젝트(노르웨이)의 일환으로서 2008 년에 건설되었다. 이 해양 파이프라인은 북부 노르웨이의 함메르페스트(Hammerfest)의 인근에 위치한 몇몇 LNG 시설과 바렌츠해 해저의 스노비트(Snøhvit) 유전의 150km 길이의 연결을 포함하고 있다. 현재, 4개의 새로운 해저 CO2 파이프라인이 유럽에서 제안되는 중이며 그 중 3개는 영국에 있다.

2014 년 3월, 내셔널 그리드 카본(National Grid Carbon)은 일반적인 사용자의 파이프라인의 설계와 경로에 대한 네 번의 공공 협의를 완료하였다(그림 8.1). 이 파이프라인은 75km 의 육상

구획과 90km 의 해저 구획으로 구성되어 있다. 드랙스(Drax)의 화이트로즈 CCS 프로젝트 스테인포스(Stainforth) 인근의 돈밸리(Don Valley) 파워 프로젝트는 제안된 발전소에 가깝게 건설하기 위해서 다중 분기관을 통해 이 파이프라인으로 연결될 것이다. 계획 중인 ‘요크셔 앤 험버

미시시피 켐퍼 카운티 에너지 시설 이행 3.0 98

플랜트게이트- 하이델베르크

(Plant gate –Heidelberg) 미시시피 파워

(Mississippi Power)

캔사스 커피빌(Coffeyville)

가스화 플랜트 가동 1.0 110

커피빌-버뱅크

(Coffeyville- Burbank)

셰퍼럴 에너지

(Chaparral Energy)

오클라호마 에니드 퍼틸라이저(Enid

Fertilizer) CO2-EOR

프로젝트

가동 0.7 225 에니드-퍼디

(Enid-Purdy)

메리트 에너지

(Merit Energy)

일리노이 일리노이 인더스트리얼

(Illinois Industrial) CCS

프로젝트

이행 1.0 1.6 명시되지 않음 ADM

일리노이 퓨쳐젠 2.0 프로젝트 설계 1.1 45 명시되지 않음 퓨쳐젠 얼라이언스

FutureGen Alliance

캘리포니아 하이드로젠 에너지

캘리포니아(HECA)

프로젝트

설계 2.7 5 명시되지 않음 SCS Energy

122

CCS 크로스 컨트리 파이프라인’은 이후 단계에서 다른 산업 CO2 배출원들이 연결될 수 있도록 상당히 여유 있는 용량으로 건설될 것이다127.

그림 8.1 영국의 요크셔와 험버 CCS 크로스 컨트리 파이프라인에 대하여 제안된 루트

출처: National Grid Carbon, 2014, Yorkshire and Humber CCS Project

내셔널 그리드 카본(National Grid Carbon)은 스코틀랜드 중부의 그랜지머스(Grangemouth)

항에 건설될 예정인 새로운 IGCC 발전소에서 나온 CO2 를 동북부에 위치한 세인트 퍼거스

터미널(St. Fergus Terminal) 인근의 새로운 압축 스테이션으로 공급하기 위하여 기존의 지하

고압 천연가스 전송 파이프라인을 재활용하는 것을 제안하는 캡틴 클린 에너지

프로젝트(Captain Clean Energy Project)에도 관련되어 있다. 이곳으로부터 압축된 CO2 는

스코틀랜드 북쪽의 북해에 위치한 고갈된 가스전 아래의 해저 염수층으로 CO2 를 공급하기

위하여 재설계될 기존의(사용이 중단된) 천연 가스 전송 파이프라인을 통해 운반될 것이다.

피터헤드 CCS 프로젝트는 피터헤드 발전소에서 포집된 CO2를 100km 떨어진 바다의 고갈된

골든아이(Goldeneye) 가스 저류층으로 수송하는 것을 제안하고 있다. 피터헤드 발전소를

기존의 골든아이 파이프라인에 직접적으로 연결하기 위하여, 약 20km 정도의 짧은 거리의

새로운 전용 파이프라인 구간이 건설될 것이다.

유럽 본토에서는, 네덜란드의 ROAD 프로젝트가 25km 파이프라인의 허가를 이미 취득하였다.

제안된 ROAD 파이프라인 시스템은 마스블락트 발전소 3(MPP3) 부지에 위치한 CO2 압축기의

배출로부터 시작된다. 포집된 CO2는 처음에는 육상에서 5km 정도 수송되며, 이 경로에서는

CO2 는 로테르담의 양쯔(Yangtze) 하버와 Maasgeul 수로를 가로지른다. 해안에서부터,

파이프라인은 북해 해저의 1 미터 아래를 지나며, 포집된 CO2를 로테르담 해안으로부터 약

20km 지점에 위치한 고갈된 가스 저류층으로 운반할 것이다128.

로테르담 항의 공업 지역의 마르블락트(Maasvlakte) 구역 내에 위치하고 있으므로, ROAD

프로젝트는 로테르담 CO2 포집 네트워크의 실현을 위한 디딤돌의 역할을 할 수도 있다. 이러한

127 NGC (National Grid Carbon), 2014. Yorkshire and Humber CCS Project 128 ROAD, 2013. Flow assurance & control philosophy: Special report for the Global Carbon Capture and Storage Institute.

육상 파이프라인 루트 (75km)

해양 파이프라인 루트 (90km)

가능한 미래 파이프라인 연결

다중 분기관(Multi-junction)

블록 밸브

펌프장

화이트로즈 CCS 프로젝트 (제안)

돈밸리 파워 프로젝트 (제안)

기호 설명:

*사이트 5/42로도 알려짐

지중저장소*

요크

돈캐스터

유럽연합의 유럽 에너지 회수 프로그램(European Energy Programme for recovery)의 공동 재정 지원을 받음.

123

CO2 수송 기반시설은 이 항구가 경쟁력을 유지하고 새로운 투자를 유치하는 데 있어 중요한

역할을 할 수도 있다129.

중동의 새로운 CO2 파이프라인

아부다비에는 45km 길이의 파이프라인이 에미리트 스틸 플랜트로부터 루마이타(Rumaitha)

유전으로 CO2를 수송할 것이다. 사우디 아라비아에서는 70km 길이의 파이프라인이 하위야

NGL(천연가스액) 플랜트로부터 초대형 가와르(Ghawar) 유전의 우쓰마니야 생산 시설에

위치한 주입 장소로 CO2를 수송할 것이다.

아시아에서 계획된 파이프라인

지금까지 아시아에서는 어떠한 대규모 CO2 파이프라인도 건설되지 않았다. 중국에서 가장

발전된 CCS 프로젝트들은 EOR 관련 프로젝트들로서, 두 개의 프로젝트가 CO2 를 솅리

유전으로 운반하는 것을 고려하는 중이다.

1. 이 두 프로젝트 중 첫 번째 프로젝트는 처음에는 지보시에 위치한 시노펙 치루

석유화학 시설로부터 솅리 유전의 춘량/정리주앙 생산 시설로 CO2 를 수송할

계획이다. 이 75km 파이프라인은 계획 중인 0.5Mtpa 의 처리량 증가를 감안하여

설계될 것이다.

2. 또 다른 프로젝트는 시노펙 솅리 발전소로부터 시안허(现河)와 충량(纯梁) 생산

시설로 CO2를 수송하게 될 80km 파이프라인을 포함한다.

두 개의 석탄-화학 플랜트를 포함하고 있는 산시성(섬서)의 옌창 통합 CCS 실증 프로젝트는

가스화 시설로부터 중국 중부 오르도스 분지 내 옌창 유전의 징볜과 우치 생산 시설로 연결되는

파이프라인 인프라의 건설을 검토하고 있다. 이 파이프라인이 가동을 개시하기 전까지, 트럭을

통해 더 소량의 CO2 가 징볜 생산 시설로 운반되고 있다(하지만 대량 수송에서 이것은

경제성이 없다).

새로운 파이프라인(약 35km)을 개시할 수도 있는 또 다른 프로젝트는 지린성(길림)에 위치한

페트로차이나 지린(吉林) 유전 EOR 프로젝트(Phase 2)이다.

아시아에서는 소수의 프로젝트들이 선박을 통해 해상 저장 지점으로 CO2 수송하는 것을

평가하고 있다. 이러한 프로젝트에는 한국전력공사가 연구 중인 2개의 한국 CCS 프로젝트가

있다. 일본의 치요다화공건설은 동경대학과의 협력 하에 선박을 통한 CO2 수송에 대한 R&D

연구를 진행하고 있다. 이 연구는 200km 부터 1,600km 범위의 거리에 위치한 해양 저장

시설로 CO2를 수송하기 위하여 각각 3,000 톤 용량의 운반선을 사용하는 것을 고려하고 있다.

이 연구는 CO2 선박 수송이 기술적으로 가능하며 경제성은 여러 가지 변수(CO2 배출원의 위치,

저장 방식 및 그 방식을 서비스하기 위한 대체 수송 방법)에 달려있음을 알아냈다130.

호주의 CO2 수송망 개발

고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트가 실시되면서 호주는 CO2 의 포집량/저장량의 측면에서

세계 최대의 CCS 프로젝트 중 하나를 주관하게 되었다. 하지만 포집 시설로부터

129 Rotterdam Climate Initiative (RCI), 2013. Transport and storage economics of CCS networks in The Netherlands, prepared for the Global CCS Institute. 130 Chiyoda, 2013. Preliminary feasibility study on CO2 carrier for ship-based CCS: Storage site identification beyond the Japanese continental shelf, prepared for the Global CCS Institute.

124

주입장소까지의 수송거리는 매우 짧으며(약 7km), 그에 따라 빅토리아와 서호주에서 계획된

CO2 네트워크 프로젝트는 수송의 관점에서 볼 때 더욱 흥미로운 것이다.

카본넷(CarbonNet) 프로젝트는 대규모 CCS 네트워크를 구축하여, 빅토리아의 라트로브

밸리(Latrobe Valley)에 위치한 다수의 CO2 프로젝트들을 하나로 묶고, 공용 파이프라인을

통해 CO2를 수송하여 이를 빅토리아 주 깁슬랜드(Gippsland) 지역에 위치한 해저 지하 저장층

깊숙이 주입할 가능성을 조사하고 있다. 이 프로젝트를 위하여 여러 가지 파이프라인 망 설계가

개발되었다.

서호주의 사우스웨스트허브(South Wext Hub) 프로젝트는 콜리(Collie) 인근에서 계획 중인

PCF(Perdaman Chemicals and Fertiliser) 플랜트로부터 80km 파이프라인을 통해 하비(harbey)

인근에 위치한 저장 장소까지 2.5Mtpa 에 달하는 CO2를 수송하기 위해 필요한 수송 인프라에

대한 엔지니어링 연구를 수행하였다. 이 파이프라인 망은 이 지역 내 새로운 산업 개발 및 시설

개보수를 통해 발생 가능한 CO2 를 포집하기 위해 크위나나(Kwinana)까지 확장될 수도 있다.

지오사이언스 오스트레일리아 (Geoscience Australia)는 CO2 의 수송을 위한 파이프라인

통로와 기반시설의 국가적인 웹 브라우저-기반 평가 툴을 만들어내기 위한 국가 CO2 기반시설

프로젝트(National CO2 Infrastructure Project)를 통해 카본넷 프로젝트와 사우스웨스트허브

프로젝트를 모두 지원하고 있다. 다른 무엇보다도 이 툴은 수송상의 장애물과 최선의(실현

가능한) 루트를 밝혀냄으로써 프로젝트와 규제기관이 CO2 수송망의 가능성과 배출원과

흡수원 연결을 분석하는 것이 가능하도록 만들어 줄 것이다131.

[8.3] CO2 수송 기반시설의 확장

포집 및 저장 특성화 비용이 상당히 부각된 반면, CCS의 대규모 도입을 가능하게 해주는 수송

기반시설의 확장 비용은 매우 적었다. 앞으로 30-40 년간 건설되어야 할 것으로 예상되는 CO2

수송 기반시설(2050 년까지 에너지 관련 CO2 배출을 절반으로 감소시키기 위한 IEA 의

최소비용경로에 발맞춘)은 현재의 시설보다 규모가 약 100배 더 크다.

파이프라인 길이, CO2 수송량과 해당 파이프 직경, 임금, 기반시설의 경제수명 등의 요소로

인해, CO2 수송 비용은 프로젝트마다 다르다. 그럼에도 불구하고, CCS 의 비용을 크게

감소시키기 위한 한 가지 방법은 개별적인 CO2 생산 플랜트의 여러 운영자들 간에 단일 CO2

수송/저장 기반시설 시스템을 공유함으로써 규모의 경제를 실현하는 것이다.

이러한 의미에서 지역적인 관점을 통해 CO2 수송 기반시설에 대하여 생각해 보는 것이

중요하다(포인트 투 포인트 시스템과는 반대로). 미국에서 주요 CO2 라인과 분배 시스템의

개발은 다수의 산업 CO2 배출원을 다수의 노후한 유전으로 연결하는 능력의 측면에서 볼 때

성공적인 것으로 판명되었다.

미국 외부에서, 많은 수의 공유된 CO2 수송망이 건설 중이거나 계획 중이다. 이러한 지역에는

캐나다의 앨버타 허트랜드(Alberta Heartland), 네덜란드의 로테르담, 호주의 카본넷과

사우스웨스트허브, 영국의 요크셔/험버, 아부다비의 마스다르 등이 포함된다. 이 지역들은 많은

공통점을 공유하고 있다.

실현 가능한 ‘앵커’ 프로젝트

높은 CO2 배출 농도

131 http://www.ga.gov.au/about/what-we-do/projects/energy/co2-infrastructure-project

125

공통 정책 및 규제 체제

이용가능한 저장용량의 높은 잠재력.

미래에 필요한 추가적인 CO2 수송 기반시설의 규모를 고려하면, 다수의 CO2 배출원과

흡수원을 연결하는 대규모 CO2 수송망의 계획, 설계, 실행에서 미국 외부의 경험이 필요할

것이다. 이때 각국 정부는 대규모 CO2 저장용량을 지닌 미래 프로젝트를 수용할 능력을 갖고

있는 CCS 파이프라인 망 솔루션에 각 프로젝트들이 투자를 실시하도록 유도하기 위해

인센티브를 제공함으로써 제 역할을 할 수 있다.

[8.4] CO2 파이프라인에 대한 국제 기술 기준

파이프라인을 통한 CO2 수송은 수십 년 동안 실시되어 왔다. 이 파이프라인들은 다음과 같은

국제적으로 채택된 기술 기준을 적용한 뛰어난 안전성 기록을 유지하며 실행되었다:

American Society of Mechanical Engineers – ASME B31.4 Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids (2006) (미국기계기술자학회 – 액체 탄화수소 및

그 밖의 액체를 위한 파이프라인 수송 시스템)

Canadian Standards Association – CSA Z662 Oil and Gas Pipeline Systems (2011) (캐나다표준협회 – 석유 가스 파이프라인 시스템)

Australian Standards – AS 2885: Pipelines – Gas and Liquid Petroleum (2012) (호주표준 –

가스 및 액체 석유)

British Standards/European Norms– BS EN 14161: Petroleum and natural gas industries – Pipeline transportation systems (2003) (영국표준/유럽규격 – 석유와 천연가스 산업 –

파이프라인 수송 시스템)

British Standards – BS PD 8010:2004 Code of practice for pipelines (영국표준 –

파이프라인에 대한 실무 지침)

International Standard – ISO 13623 – Petroleum and Gas Industries: Pipeline Transportation Systems (2009) (국제표준 – 석유와 가스 산업: 파이프라인 수송 시스템)

Det Norske Veritas – DNV OS-F101 – Submarine Pipeline Systems (2007) (노르웨이 선급 협회 – 해저 파이프라인 시스템)

Det Norske Veritas – DNV-RP J 202 – Design and Operation of CO2 Pipelines (2010) (노르웨이 선급 협회 – CO2 파이프라인의 설계 및 운용)

미국에서 Federal Code of Regulations(미국연방규정: CFR) (Title 149) - Transportation of

Hazardous Liquids by Pipeline(파이프라인을 통한 유해한 액체의 수송) 및 관련 ASME 표준

B31.4 와 B31.8 은 각각 파이프라인을 통한 액체의 수송과 가스의 수송을 다루는 주요

규정(code)이다. 하지만, 이 규정은 EOR 가동을 위해 사용하기 위하여 인적이 드문 지역을

통해 자연적으로 발생한 CO2 를 수송하는 파이프라인 시스템에 주로 적용되었다. 최근에

개정된 캐나다 표준(CSA Z662)과 호주 표준(AS 2885)과는 달리, 미국 규정은 CCS 시스템의

일부로서의 CO2 수송을 명확하게 다루지 않고 있다.

다수의 유럽 표준들은 CO2를 수송하는 파이프라인에 적용할 수 있지만, 이 표준 중 어느 것도

농축상 액체로서 고압에서 수송되는 인간활동에서 발생된 CO2132 를 다루거나 CCS 의

측면에서 CO2 수송을 다루고 있지 않다. 이러한 누락은 표준 기구의 실수가 아니며, 단지

지금까지 유럽에서는 이러한 상태로 CO2 가 육상으로 수송되지 않았다는 사실이 반영된

것이다. 그러므로 유럽의 표준 기구들은 계획된 대규모 CCS 프로젝트에 비추어 기존의 표준을

132 ‘농축상(dense phase)’이라는 용어는 초임계 상태 또는 액체 상태에 있는 CO2에 사용하는 집합적 용어이다. 동일한

질량유량에 대하여 기상(gaseous phase) 전송에는 더 큰 구경의 파이프라인이 필요하기 때문에, 대부분의 CCS 프로젝트

국가들은 CO2를 농축상으로 수송할 필요성을 추진할 것이다.

126

검토하고 있다. 그렇게 함으로써, 이 표준 기구들과 전 세계 다른 지역의 기구들은 CO2 수송에

대한 국제 표준의 개발과 관련하여 무슨 일이 일어나고 있는지를 면밀히 감시하고 있다.

CO2 파이프라인에 대한 ISO 표준

국제적인 표준의 수립은 규제기관과 운영자들이 조화를 이루게 하고 동등하게 이끌며, CO2

파이프라인의 설계, 건설, 운영을 향상시킬 잠재력을 갖고 있다. 2011 년 5 월, 캐나다 표준

위원회(Standards Council of Canada: SCC)는 국제적으로 합의된 CCS 표준을 개발하기

위하여 ISO 에 제안서를 제출하였다. 그 이후 ISO 는 CCS 시스템(CO2 수송 포함)의 전체

수명주기를 다루는 작업 프로그램(ISO/TC 265)을 추진할 것에 동의하였다. 5 장(정책, 법,

규정의 개발)은 ISO/TC 265 구조 및 과정에 대한 개요를 포함하고 있다.

CO2 수송에 대한 작업 그룹(ISO/TC 265, WG2 ‘수송’)은 독일에 의해 소집되었고, 호주, 미국,

이탈리아, 영국, 스페인, 프랑스, 노르웨이, 일본 출신의 CO2수송 전문가들을 포함하고 있다.

이 그룹은 ISO/TC 265 에 따라 소집된 6개의 작업 그룹 중 하나이다. 이 CO2 수송에 대한 작업

그룹은 2013년 6월에 최초로 만났고 파이프라인에 의한 CO2 수송에 대한 요건 및 권고사항을

제공하는 국제적인 표준을 개발하는 것에 동의하였다.

또한 ‘ISP 13623 – Petroleum and Gas Industries: Pipeline Transportation Systems’(석유 및

가스 산업: 파이프라인 수송 시스템)같이 파이프라인의 일반적인 액체 수송에 대한 기존 표준

안에서 이미 다루어지고 있는 정보를 중복시키지 않는 것으로 합의가 이루어졌다. 기존

파이프라인 표준에 포함된 설계원칙과 운영 철학의 상당수가 CO2 파이프라인에도 적용될

것으로 이야기되었다. 그러므로 파이프라인 수송 시스템에 대한 본 국제 표준은 독립적인

문서가 아니라, 기존의 파이프라인 표준을 보충하기 위하여 작성된 것이다.

작년 동안 ISO/TC 265 WG2 는 산업 기반 권장지침(Recommended Practice: RP)인 DNV-RP J

202 “Design and Operation of CO2 Pipelines”(CO2 파이프라인의 설계 및 운용” 133을 기준으로

사용하는 파이프라인 수송 시스템에 대한 새로운 국제 표준의 작업 초안(Working Draft)을

개발하였다. 새로운 표준은 다음과 같은 문제를 고려하고자 한 것이다.

파이프라인 시스템에 의해 수송된 CO2 스트림의 구성요소와 품질

파이프라인 시스템 안의 CO2 스트림의 열역학적 거동

벽 두께, 방식(防蝕), 밸브 배치 등의 구체적인 설계 관련 문제

CCS의 측면에서 CO2 수송에 특정된 보건, 안전, 환경 문제

ISO 표준 개발 절차의 다음 단계에는 ISO/TC 265의 모든 멤버(다른 5개 작업 그룹의 멤버를

포함)에 의한 작업 초안의 검토가 포함된다. 이 내용의 합의 이후 소위 ‘위원회안(Committee

Draft)’이라는 국제 표준 초안이 준비되고 모든 ISO 회원 기관들의 코멘트(comment)를 위하여

번역된다. 일단 이 코멘트가 포함되면, 투표를 위해 ISO 회원에게 최종 국제표준초안 (Final

Draft International Standard: FDIS)이 배포된다. 현재의 CO2 파이프라인 수송에 대한 국제

표준의 작업 초안이 최종 초안까지 도달하기 위해서는 최소 2년의 기간이 소요된다. 일단 최종

완료되어, 이 새로운 국제 표준이 정부에 의해 채택되거나 비즈니스 계약에 포함되는 경우 이

표준은 의무적인 것이 될 수 있을 것이다.

133 DNV-RP J 202 는 CO2의 해양 수송에 대한 DNV-OS-F101 규정의 갱신을 목적으로 하는 합동 산업

프로젝트의 1 단계인 ‘CO2 PipeTrans-Phase 1’의 결과이다.

127

[8.5] 발전하는 CO2 수송 기술

현재의 CO2 파이프라인 기반시설은 누적된 경험, 증명된 설계 방법, 확립된 기술규정의 결과로

최고의 안전 및 성능 기록을 보유하고 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 지식 기반을 바탕으로

하여 대규모 CCS 프로젝트 파이프라인의 통합/관리에 대한 노하우를 증가시키기 위한 노력과

관련 파이프라인 표준에 대하여 조언을 제공하기 위한 노력이 전 세계적으로 진행 중이다.

주요 공동 CO2 수송 R&D 프로그램에 대한 상세한 개요는 Appendix D 에서 제공된다. 이 R&D

계획 중 많은 수는 2014 년에 완료되었다. 이 프로그램들에 포함된 주요 R&D 분야는 다음과

같다.

시스템 다이나믹스 및 운영 체제

CO2 스트림 구성

분산 모델링

시스템 다이나믹스와 운영 체제

시스템 다이나믹스의 측면에서 CO2 파이프라인은 시스템의 양단을 고려한 여러 가지 운영

모드를 가지고 있다. CO2 주입 시설은 CO2 가 일정한 흐름으로 전달될 필요가 있는 반면,

발전소의 CO2 포집 장치는 때로는 주기적(간헐적인) 기준에 따라 가동된다. 유속, 압력, 온도와

같은 저장층의 조건은 다운스트림 조건에 놓여있다. 반면에 배출원은 유량, 램프율(ramp rate),

온도, 압력, 구성성분의 측면에서 또 다른 일련의 업스트림 조건들을 제시한다134. 저장시설과

포집 시설의 이러한 조건들은 CO2 수송 인프라의 설계에 반영되고 최적화될 필요가 있으며,

특히 다수의 CO2 배출원과 흡수원을 연결하는 CO2 수송 네트워크를 고려할 때 그러하다.

2013 년도에 글로벌 CCS 연구소는 안정적인 상황, 폐쇄상황, 가동 개시 상황에 있는 통합 CCS

프로젝트의 CO2 스트림을 위한 운영 시스템을 파악하기 위한 연구를 시작하였다. ROAD

프로젝트를 위해 수행되었으며 이 연구에서 설명된 유동 안정성 연구 (Flow Assurance Study:

FAS)는 압력(end pressure)이 300 bar 이하인 매우 낮은 압력의 저류층에 저장하는 것이

가능하다는 것을 보여주었지만, CCS 시스템의 물리적 구성에 의해 설정된 매개변수 내의 모든

열역학적 측면에서 CO2 스트림의 거동을 연구할 필요가 있다135.

CO2 스트림 구성성분

파이프라인 설계에서는 CO2 스트림의 물리적 특성, 특히 유동 안정성, 부식, 균열제어에

영향을 끼치는 불순물 또는 부산물(메탄, 물, 질소, 수소 등)의 영향을 고려하는 것이 중요하다.

탄산의 존재로 인한 대부분의 파이프라인의 부식에 대한 민감성 때문에, 제어를 위한 가장

중요한 요소 중 하나는 파이프라인으로 들어가는 CO2 스트림의 수분 성분이다(탄산을

형성하기 위하여 CO2 가 물과 반응하기 때문에). 또한, 황화수소나 질소산화물(NOx)과

황산화물(SOx) 화합물 같은 다른 추가적인 ‘산성 가스’들도 포집 과정에서 발생할 수 있기

때문에, 이 가스들의 존재도 설계 내에 고려될 필요가 있다136.

CO2 혼합물의 구성은 파이프 누설이 발생할 때(예: 부식 또는 기계적인 손상의 결과로서),

CO2 의 감압 거동에 영향을 끼칠 수도 있다. 감압 중의 농축상 CO2 의 특성이 누설에서

134 Watt, J., 2010. Lessons from the US: experience in carbon dioxide pipelines, The Australian Pipeliner, October 2010 135 ROAD, ibid. 136 Mohitpour, M., Seevan, P., Botros, K., Rothwell, B., Ennis, C., 2012. Pipeline transportation of carbon dioxide containing impurities, ASME Press, New York, US.

128

파열로의 전환을 촉진하고 균열의 전파가 일어나기 시작하게 만들 수 있기 때문에, 이 현상은

중요하다137. 이 현상은 새로운 것이 아니며 현재의 CO2 파이프라인들은 규칙적으로 간격을 둔

균열 정지부(crack arrestor)나 매우 높은 강도를 지닌 강철 파이프를 사용하여 균열 전파

방지를 제공받는다. 하지만 이러한 불순물을 운반하는 CO2 혼합물의 감압 거동 특성을 더 잘

이해하는 것은 더 훌륭한 균열 정지 설계 툴을 만들어낼 수도 있기 때문에 유용하다.

분산 모델링

CO2 누출의 결과와 위험성은 천연가스 파이프라인의의 누출과는 다르다. 가스 파이프라인

파손과 관련된 기존 작업은 CO2 파이프라인 사고의 영향이 천연가스 파이프라인 사고보다는

덜 심각할 수 있다고 말하고 있다138. 그럼에도 불구하고 대량 CO2의 통제된 누출과 분산에

대한 데이터는 충분하지 않다. 그러므로 가동 중인 몇몇 R&D 프로그램의 일부인 전체 규모의

CO2 누출 테스트는 가치 있는 데이터를 제공해 줄 것이며, 이 데이터는 기존의 CO2 배출 및

분산 모델을 입증하고 향상시킬 것이다. 안전 대책(safety case) 수립과 루트의 규정을 위한

초기단계의 정확한 모델링은 CO2 파이프라인의 효율적이고 실용적이며 안전한 설계를 위한

열쇠이다.

[8.6] 전망

다양한 방식에 의한 CO2 의 수송은 현실이 되었고, 전 세계 여러 지역에서 매일 이루어지고

있다. CO2 의 수송을 위한 새로운 기반시설이 계속해서 가동을 시작하거나 건설되고 있다.

그럼에도 불구하고 대규모 CCS 상용화를 지원하기 위해 필요한 CO2 수송 기반시설에 대한

투자의 규모는 상당히 클 것이다. 이러한 투자를 현실로 만들고 새로운 CO2 수송 기반시설의

개발을 가능하게 하기 위하여, 꾸준한 관심이 요구되는 몇몇 중요한 분야들은 다음과 같다.

1. 산업 모범 사례 가이드라인과 국제 표준을 통한 파이프라인 설계, 건설, 가동 경험의

국제적 공유

2. 대규모 CO2 선박 수송 개념의 더 많은 R&D와 실증

3. 다수의 CO2 배출원과 흡수원을 연결하는 공유 허브 기회를 통해 효율적인 설계와

개발을 장려하는 인센티브

137 Spinelli, C.M., Demofonti, G., 2011. Technical challenges facing the transport of anthropogenic CO2 by pipeline for carbon capture and storage purposes, 6th Pipeline Technology Conference, 2011. 138 McGillivray, A., Wilday, J., 2009. Comparison of risks from carbon dioxide and natural gas pipelines, Health and Safety Laboratory, UK.

129

[9] 저장

9.1 안전한 지중 저장 자원의 개발

9.2 리스크 관리 원칙

9.3 CO2 저장 부지의 모니터링

9.4 CO2 저장을 위한 표준과 모범 사례 가이드라인

9.5 운영 경험

챕터 요약

CCS의 전 세계적 상용화의 일부로서 상업적인 CO2 지중 저장의 실행을 막는 기술적

장벽은 더 이상 없다.

수십 년간의 관련 산업 경험으로부터 얻은 잘 확립된 리스크 관리 원칙을 바탕으로

안전한 지중 저장 부지를 선택하고, 특성화하고, 운영하고, 완료(폐쇄)할 수 있다.

다양한 기존 모니터링 기술들이 파일럿 규모와 상업적 규모의 프로젝트들에

성공적으로 상용화되었고, 지하에 주입된 CO2를 측정, 감시, 확인하는 우리의 능력을

증명하였다.

상업적인 규모의 프로젝트에서 나온 운영 경험과 R&D 프로그램에서 얻은 지식은

현재 CO2 지중 저장에 대한 국제 표준에 통합되는 중인 다양한 모범사례(best

practice) 가이드라인에 영향을 주었다.

현재의 R&D 활동은 지하로 주입된 CO2를 감시하고 정량화하는 우리의 능력을 계속

향상시키고 있다.

이 장은 DNV GL 과의 협력 하에 준비되었다.

130

[9.1] 안전한 지중 저장 자원의 개발 오늘날 산업계에서 도입한 확립된 CO2 저장 위험 관리 지침은 안전하고 신뢰할만한 CCS의

실물 규모 상용화를 가능하게 해줄 수 있다. 업계의 운영자들은 CO2 포집의 비용을 감소시키고

CO2 저장과 관련된 실질적 위험/인식된 위험을 최소화하는 데 있어 지난 20년 동안 장족의

발전을 이루었다.

오늘날, 150 개 이상의 부지에서 석유회수증진(EOR) 또는 CO2 저장만을 위하여 CO2 가

지하로 주입되고 있다. EOR 은 이러한 부지 중 다수를 차지하고 있으며 미국에서 40 년

이전부터 시작되었다. 최초의 전용 지중 CO2 저장 프로젝트는 노르웨이의 슬레이프너 해상

가스전에서 1996년에 시작되었다. 천연가스의 계절적인 비축 또는 전략적 비축을 위한 지하

저장소도 CO2 저장과 몇 가지 유사점을 가지고 있으며, CO2 저장 부지의 리스크 관리에 영향을

줄 수 있는 장기적인 추적 기록을 보유하고 있다.

전 세계의 CO2 저장 프로젝트들은 위험과 불확실성 관리의 모범 사례를 실행함으로써 석유와

가스 탐사의 활동으로부터 얻은 종합적인 경험으로부터 이익을 얻고 있다. 이번 장은 CO2

저장을 위해 수립된 믿을만한 리스크 관리 과정을 설명하고 있다.

CO2 저장에 대한 주요 위험 관리 방식은 가장 적절한 지질학적 특성을 지닌 부지를

선택함으로써 미래의 누설 가능성을 최소화하는 것과 저장층과 접촉하는 모든

시추정(wellbore)들이 충분한 무결성(integrity)을 유지하도록 하는 것이다.

모니터링 시스템은 리스크 관리 계획의 필수적인 부분이며, 다음에 적용될 수 있다.

기준 조건 규정에 의한 부지 선택 단계

주입 동안 이루어지는 측정, 신호 해석, 관찰에 기반한 포워드 모델링(forward

modelling)에 의한 가동 단계

CO2가 지하에 남아있도록 부지를 감시하는 폐쇄 단계

업계, 학계 연구 기관, 투자자로 이루어진 CCS 커뮤니티가 CO2 주입 활동을 바탕으로 한

모범사례 가이드라인 문서를 개발하기 위하여 여러 가지 포럼에 참여하였다. 파일럿, 실증,

대규모 주입으로부터 얻은 교훈이 잘 문서화되고, 이해관계자들이 사용할 수 있도록

공표되었다. 정부 및 연구 기관들의 R&D 투자는 저장 메커니즘, CO2 플룸(plume)의 거동, 경감

경로에 대하여 더욱 잘 이해할 수 있게 만들었다. 실증 부지에서의 CCS 기술 적용은 주입된

CO2 를 효과적으로 추적하기 위한 관정 설계, 플룸/저류층 모델링 능력, 모니터링 기술을

향상시켰다.

또한, 미국 에너지부 / 에너지기술연구소 지역 탄소 격리 파트너십(DOE/NETL Regional

Carbon Sequestration Partnerships)과 EU CCS 실증 프로젝트 네트워크(EU CCS

Demonstration Projects Network)는 전 세계 상용화를 촉진하기 위하여 지식 공유를 조성하고

프로젝트들이 향상된 CO2 주입 실례로부터 지식을 얻을 수 있도록 만들어준다.

이번 장에서는 지금까지 수립된 안전하고 믿을만한 추적 기록을 위태롭게 하지 않고 저장

활동을 상업화하기 위하여 이러한 경험을 활용하는 방법을 살펴볼 것이다. 이를 위하여:

9.2절은 리스크 관리의 원칙을 소개하고 이 원칙이 CO2의 지중 저장에 어떻게 적용될

수 있는지를 설명한다.

9.3절은 CO2 저장소의 감시가 어떻게 부지 선정에서부터 프로젝트 가동, 그리고 주입

후 단계까지 CO2 저장 프로젝트의 전체 수명주기 내의 리스크 관리의 필수적인

131

부분이 되는지를 설명한다. 전 세계에서 성공적으로 수행된 다양한 모니터링 기술을

실증하기 위하여 기존 프로젝트 사례가 사용된다.

9.4절은 안전하고 지속 가능한 CO2 주입 및 저장을 위한 모범사례 가이드라인

문서들의 개요를 보여주며, 주요 공통점과 차이점을 조명한다.

마지막으로 9.5절은 다양한 프로젝트 수명주기의 단계에서 이전 절에서 설명된

리스크 관리 원칙이 어떻게 적용되어 왔는지를 보여주는 전 세계 여러 CO2 저장

프로젝트들을 설명한다.

[9.2] 리스크 관리 원칙

CO2 저장에 대한 심각한 리스크들은 다음의 두 가지 질문으로 요약될 수 있다

1. CO2가 지하에 주입되면 어디로 움직이는가?

2. 주입된 CO2가 안전하게 저장되도록 보장하는 것은 무엇인가?

이 절에서 이 두 질문은 각각 저장 능력과 무결성(integrity)이라는 주제 아래에서 다루어질

것이다. 이 두 주제는 리스크 관리에서 다루어야 하는 CO2 저장에 대한 두 가지 핵심적 조건을

나타낸다.

리스크 관리(Risk Management)는 다양한 산업 분야에 걸쳐 오랫동안 확립된 관례로서, 사회가

지나친 위험을 감당하지 않고 새로운 기회를 잡을 수 있도록 돕는다. CO2 저장 프로젝트의

경우 리스크 관리 과정은 부지 선정 단계부터 조기에 시작되며 프로젝트 수명주기 전체에

관련되어 있다.

리스크 관리 분야 내의 모범사례(Best Practice)는 국제표준화기구(ISO) 문서 ISO-31000 에

의해 요약되어 왔다. 이 문서는 CO2 저장에 리스크 관리 원칙을 적용하기 위한 출발점을

보여준다. 그림 9.1 은 CSA(Canadian Standards Authority)가 CO2 저장을 위해 ISO-31000

표준으로부터 채택한 리스크 관리 작업 흐름을 설명하고 있다.

그림 9.1 캐나다 표준 협회(CSA) 표준 (Z741-12)의 CO2 지중 저장 프로젝트에 대한 리스크 관리

프로세스의 도해

그림 9.1 의 1단계는 CO2 저장 프로젝트에서 관리되어야 하는 기회와 위험에 대한 전후 관계를

수립하는 것이다. 원하지 않은 결과들은 일반적으로 인명 안전, 환경 영향, 지하수 보호, 경제적

손실, 조직의 평판을 포함하는 카테고리 안에 정리된다. 이익은 CO2 배출의 감소를 포함할

뿐만 아니라 경제적 인센티브 또는 지역 환경의 이익 또한 포함할 수 있다.

리스크 관리 과정

전후관계의

확립

리스크관리

계획의 준비

리스크 평가:

• 확인

• 분석

• 평가

계획과 수행

리스크의 처리

모니터링, 검토, 문서

적절한 위치에 있는 이해관계자와의 대화 및 협의

반복과

조정

132

그림 9.1의 2단계는 문제의 CO2 저장 프로젝트에 대한 리스크 관리 계획을 준비하는 것이다.

이 계획은 이러한 포괄적인 작업흐름이 실제로 어떻게 적용될 것인지를 설명해준다. 이 문서는

리스크의 관리에 사용하기 위한 조직의 절차 및 관행에 대한 설명, 리스크 평가 수행 스케줄,

감수할 수 있는 위험과 그렇지 않은 위험을 구분해 주는 것에 대한 설명을 포함해야 한다.

세 번째 단계는 리스 평가이다. 이것은 리스크 관리 계획 안에서 조사되고 규정된 3 가지

별개의 활동을 포함한다.

1. 리스크 확인(Risk identification)에서는 이해관계자의 우려를 어떠한 선입견도 없이

인정하고, 모든 유형의 위협 또는 불학실성을 그것의 인식된 가능성 또는 중요성과는

상관 없이 확인하고자 한다.

2. 리스크 분석(Risk analysis)은 이러한 위험의 가능성 또는 발생빈도를 알아내고 그에

따라 발생 가능한 영향을 추정하기 위한 리스크의 과학적 분석이다. CO2 저장 부지에

관련된 이해관계가 지속되는 기간은 수일, 수주, 수개월 단위부터 수백 또는 심지어는

수천 년의 기간에 걸쳐 이어진다.

3. 마지막 단계는 지역 주민, 국가, 규제기관, 보험회사, 투자자 등과 합의된 허용 기준에

대하여 확인된 위험을 측정 또는 평가하는 것이다.

일단 CO2 저장소가 가동되기 시작하면, 이 저장소 운영자와 규제 당국은 유전과 유사한 방식의

리스크 관리 진행을 따를 것이다. 여기에는 관정의 압력과 유량의 감시 또는 저류층이 어떻게

반응하는지를 관찰하기 위한 지구물리학적 조사를 비롯하여 여러 가지 조사를 포함한다. 그

다음 이러한 모니터링 결과는 사전에 이루어진 예측과 비교될 것이다. 이 활동들은 그림 9.1의

하단의 상자에 해당되며, 거의 항상 새로운 지식을 제공하고 가동 중인 저류층을 더 잘 이해할

수 있도록 만들어 준다. 이러한 지식과 교훈은 CO2 저장소에 대한 예측을 조정하는 데

사용되어야 하며, 반복되는 리스크 관리 사이클 안에 반영되어야 한다.

저장 용량 – CO2 는 지하로 주입될 때 어디로 이동하는가?

CO2는 관정이 저류층 안으로 시추될 때 석유 또는 가스가 흘러나오는 것과 같은 종류의 다공성

암석에 저장된다. 암석이 보관할 수 있는 유체의 양은 암석의 종류 및 지표로부터의 깊이에

따라 다르다. 그리고 유체를 함유한 암석 내의 공극은 일반적으로 육안으로 관찰하기에는 너무

작지만, 각각의 모래 입자 사이에 존재하거나 미세한 균열 안에 존재한다. CO2 또는 그 외의

유체가 특정한 암반층을 통해 움직이기 위해서는, 공극들이 서로 연결되어 암석이 다공성인

동시에 투과성이 되도록 만들 필요가 있다. 이러한 다공성과 투과성이라는 두 가지 특성을

보여주는 암석은 유체의 저장 또는 추출에 적합하며 저류층(reservoir)이라고 알려져 있다.

일반적인 저류층의 깊이에서 CO2는 경유와 비슷한 밀도를 가지고 있다. 이것은 대량의 CO2가

그것의 지표면에서의 가스 부피에 비해서 지하 깊은 곳의 저류층 내에서는 공극의 작은

부분만을 점유할 것임을 뜻한다.

주입된 CO2의 이동은 저류층의 경사, 공극률의 공간적 변이, 투과성 같은 저류층의 여러 가지

특성에 따라, 주입정의 수와 방향 및 주입속도 같은 공학적인 측면에 대응하여 통제된다.

특성화 데이터, CO2 주입 프로젝트의 경험, 수리지질학(hydrogeology)과 저류층

엔지니어링으로부터 확립된 지식을 기반으로 CO2 주입의 정확한 예측 모델링이 수행될 수

있다. 주입 시 수집된 모니터링 데이터는 모델을 보정/개선하고, 장기적인 성능과 저장의

무결성에 대한 확신을 증명하는 데 사용될 수 있다.

133

저장의 무결성 – 무엇이 주입된 CO2 가 안전하게 저장된 상태를

유지하도록 보장하는가?

다시 한번 탄화수소에 비유함으로써, 석유와 가스를 지하에서 보관하고 있는 것과 같은 종류의

암석이 지질학적 기간 동안 CO2 를 가두어 놓을 것으로 기대할 수 있다. 이러한 암석들은

모자암(cap rock) 또는 덮개암(seal)이라고 불리며, 저류층 암반 위에 놓여, 매우 낮은 투과성에

의해 부유성의 유체를 제자리에 유지시킨다. 여러 가스전에서 이산화탄소는 때로는 소량의

관련 가스로서, 때로는 주요 구성 성분으로서, 이와 같은 방식으로 자연적으로 격리된다.

모자암 아래에 격리된 자연 발생 CO2 저류층은 미국에서 EOR을 위한 주요 CO2 공급원으로서

사용되면서 45Mtpa 에 달하는 양을 공급해왔다139. 이러한 지역들은, 산성 가스 주입과 같은

산업 유사체 및 천연가스 저장지역들과 더불어, 그것이 보여주는 자연 저장의 무결성에 대하여

더 많은 것을 알아내기 위하여 널리 연구되어 왔다.

CCS 의 리스크회피(de-risking) 투자

그림 9.1 에 나온 리스크 관리 작업흐름은 업스트림 석유/가스 분야에서의 리스크회피(de-

risking) 투자에 사용되는 리스크 관리 작업흐름과 유사하다. 프로젝트 개발자가 예상 비용 및

성능에 대하여 갖고 있는 확신의 정도를 측정하기 위하여 프로젝트의 각 투자 단계에 앞서

리스크 평가가 수행된다.

9.5 절에서 설명된 것과 같은 대규모 CCS 저장 프로젝트에도 동일한 원칙이 적용되어왔다.

프로젝트가 설계단계에 있는지, 최종 투자 결정단계인지 아니면 완성 직전인지와는 관계 없이,

프로젝트 목적이 투자수준에 충분한 정도의 확실성에 도달할 것임을 리스크 관리 프로세스가

문서로서 뒷받침할 수 있을 때까지, 어떠한 새로운 투자도 이루어지지 않는다.

[9.3] CO2 저장 부지의 모니터링

그림 9.1 의 하단 박스에서 볼 수 있듯이, 모니터링은 CO2 저장 부지에 대한 리스크 관리

프로세스의 핵심적인 요소이다. 모니터링은 프로젝트 운영자가 CO2 주입 프로그램의 진전을

가늠할 수 있도록 해주고, 이해관계자들에게는 프로젝트가 예정대로 개발되고 있다고

안심시켜 준다.

CO2 가 저류층 내로 흘러 들어가는 속도나 압력과 같은 특정 파라미터는 모든 CO2 저장

프로젝트에 대한 감시에 있어 중요하다. 그 밖의 파라미터들은 프로젝트 운영자 또는 그 외의

이해관계자들의 이익을 가장 잘 대변하기 위하여 사례별 기준에 따라 선택된다. 예를 들어

노르웨이의 슬레이프너 CO2 저장 프로젝트는 저류층 내 CO2의 지구물리학적 맵(map)을 3D

탄성파 탐사(seismic survey)를 사용하여 오랜 기간 동안 여러 차례 업데이트되어왔다. 다른

프로젝트들에 대한 반복적 탄성파 조사의 빈도는 프로젝트 수명주기 동안 좀더 제한될 수도

있으며, 몇몇 경우 3D 탄성파 조사가 도입된 모니터링 기술 중에 포함되지 않을 수도 있다.

프로젝트가 측정하고, 감시하고, 확인하게 될 물리적 파라미터들은 그 프로젝트에 대한

모니터링 목적에 달려있다. 한 가지 예로서 감시 목적에는 다음 사항이 포함될 수 있다.

주어진 저류층 안에 주입된 CO2의 양을 문서로 기록

139 Advanced Resources International & Melzer Consulting 2010, Optimization of CO2 storage in CO2 enhanced oil recovery projects, Department of Energy and Climate Change, London.

134

예측한 대로 저류층 안에 CO2가 흘러 들어갔음을 증명

저류층의 다른 부분으로의 CO2 이동을 조기에 탐지

다른 암석층 또는 지표면으로의 CO2 이동을 조기에 탐지

지중 모델을 업데이트하기 위해 사용될 수 있는 유동 파라미터의 측정.

측정, 모니터링, 검증 (MMV)

저장소별 지질단면에 대하여 설계된 모니터링 시스템은 CO2 주입의 효과를 판단하고, 필요에

따라 예상치 못한 사건에 대한 대응을 실시하기 위해 사용된다.

9.5절에 설명된 것과 같은 실제 프로젝트로부터 얻은 경험을 통해, 운영자와 규제기관은 모두

저장 부지를 활발히 감시하고 이상 발생에 대응하기 위한 저장 특성화의 통합, 모니터링 설계,

정기적인 평가, 잦은 성능 검사의 중요성을 잘 이해하고 있다.

R&D와 현재의 대규모 프로젝트로부터 얻은 중요한 교훈은 모니터링 계획이 실시 장소에 따라

다르게 적용되며, 그에 따라 모니터링 활동을 위한 표준 템플릿을 제공하기가 어렵다는 것이다.

하지만 몇몇 CO2 저장에 대한 표준과 가이드라인 문서들은 (서로 다른 개발자의) 여러 가지

프로젝트에 대한 MMV 계획이 유사한 범위와 목적을 바탕으로 일관성과 알기 쉬운 구조를

갖도록 하기 위한 종합적인 방법론을 제공한다.

MMV 계획에 관하여 현재의 모범사례 가이드라인 문서는 위험을 기반으로 한, 목적에

부합하는(fit-for-purpose) 접근방식을 권유하고 있다. MMV 계획은 성능 목표를 향한 진전이

어떻게 측정될지를 설명하고 있으며, 그 밖의 모니터링 목표들이 어떻게 충족될 것인지를

설명해야만 한다.

대기권, 생물권, 수권, 지권 내의 부지에서의 배경 조건을 이해하기 위하여, MMV 플랜은

종합적인 기본 모니터링 획을 포함해야 한다.

운영자는 주입 기간과 주입 후 기간 동안의 주요 모니터링 임무를 확인해야 한다.

각 모니터링 임무에 연계될 모니터링 기술을 확인한다.

MMV 계획은 기본 모니터링 프로그램(base case monitoring program)과 비상

모니터링 프로그램을 구분 짓는다.

그림 9.2는 오늘날 대부분의 CO2 저장소에 채택된 작업흐름(workflow)을 요약하고 있다.

135

그림 9.2 CO2QUALSTORE 가이드라인으로부터 MVAR(Monitoring, Verification,

Accounting and Reporting - 모니터링, 검증, 저장량 산정, 보고) 계획 준비를 위한 작업 흐름

기본 모니터링 프로그램은 저장부지가 예상한 대로 기능할 것이라는 가정에 따라 설계되었다.

그렇지만 비상 모니터링 계획은 사이트 가동 성능에 이상이 발생한 경우 사용할 수 있는 복원

수단으로 구성되어 있다.

CO2 플룸이 예측한 대로 가동하지 않을 경우에 필요한 추가적인 모니터링

예상치 못한 CO2 또는 다른 저장 유체의 누출이 발생한 경우의 추가적인 모니터링

활동 및 사용 가능한 복원 방식

성능 목표

모니터링 목적은 프로젝트를 평가할 수 있는 일련의 평가 기준을 제공하는 성능 목표를

사용하여 가늠된다. 이 목표는 주입성(injectivity), 밀폐성(containment), 서비스 신뢰도 또는

저장 성능을 평가하는 그 외의 파라미터의 측면에서 설정될 수 있다.

주요 성능 지표들은 CO2 저장 리스크 관리 계획의 효율성을 추적하기 위해 사용되거나, 더

정확히는 지하의 CO2 거동을 모니터링하고 예측된 거동으로부터 모든 이상을 식별하는

능력을 바탕으로 한다. 또한 모니터링은 CO2 가 저장소로부터 누출되고 있지 않다는 점을

보장하기도 한다.

성능 목표는 운영자들이 각 저장 부지의 독특한 특성에 맞추어진 비용 효율적인 모니터링

계획을 개발하기 위해 프로젝트에서 필요한 측면에 집중할 수 있도록 만들어준다.

사이트 운영자는 일반적으로 현재의 규정에 맞추어 성능 목표를 조정할 것이며 규제기관,

보험사, 대중 및 그 외의 이해관계자들과 관련될 것이다. 규제기관들은 관련된 허가를 승인하기

위한 조건에 대한 합의에 도달하기 위한 도구로서, 점차 주요 성능목표들을 활용하고 있다.

모니터링 목표의 설명

모니터링 기술의 설명

기본 모니터링 비상 모니터링

기본 모니터링 계획의

설명

관련 방식에 관한

비용과 이익을 설명

기본 검사 및 검증

프로그램 설명

비상 모니터링 계획의

설명

관련 방식에 관한 비용과

이익을 설명

추가적인 점검 및 검증

필요성을 설명

저장량 산정 및 보고 계획의 설명

적용 가능한 규정 내의 MVAR 조건에 대한

문서의 적합성

MVAR

계획

136

이전에 합의된 성능목표에 따라서, 여기에는 안전한 가동 및 프로젝트 개발을 증명하기 위한

가동 조건 및 저장소 폐쇄 조건이 포함될 수 있다.

성능 목표는 구체적이며, 측정 가능하고, 시간제한이 있어야 한다. MMV 에 대한 주요 성능

목표의 예는 다음과 같다.

주입 단계 이전에 기본적인 특성화 데이터의 최소기간/범위를 달성함.

주입된 CO2와 영향을 받은 유체들이 주입 단계와 주입 후 단계 동안 저장

단지(complex) 안에서 적절히 보관되고 있는지를 검증함.

환경에 대하여 프로젝트 활동이 심각한 영향을 주는 일 없이, 저장의 무결성을

증명하기에 충분한 수권, 생물권, 대기권의 지속적인 감시

실제 저장 성능이 불확실성 허용 범위 내에서 예측된 저장 성능과 일치하는지를 검증

실제 모니터링 기술

모니터링 기술과 계획/가동 중인 프로젝트에 대한 기술의 적용 연구에 대한 투자는 저류층 내의

CO2 거동을 모니터링 하는 능력에 대한 확신을 심어주고 저장의 무결성을 증명하는 것을

지원하였다. 현재 상용화된 이러한 기술 중 다수는 유전/가스전 탐사 개발에서 사용된 표준적인

모니터링 기법들이다. 아래의 표 9.1 은 프로젝트들이 모니터링 목표를 달성하기 위해 여러

가지 기술들을 어떻게 적용시켰는지를 보여주고 있다.

리서치 프로그램, 실증 및 파일럿 프로젝트에 대한 투자는 CO2저장에 대한 효과적인 모니터링

기법의 빠른 발전에 이바지해왔다. 예를 들어, 캐나다의 IEAGHG 웨이번-마이데일 CO2 감시

저장 프로젝트는 CO2주입을 측정하고, 감시하고, 검증하기 위한 대규모 프로젝트 중 하나로서,

CO2 모니터링 기법의 테스트와 실제 수행을 위한 현장 실험실의 역할을 제공하고 있다. 다양한

실증 및 파일럿 프로젝트로부터 얻은 교훈은 모범사례 지침 문서에서 널리 이용할 수 있다.

이러한 문서의 예로는 미국 에너지부/국립에너지연구소의 심지층 내 CO2의 측정, 모니터링,

검증에 대한 모범 사례 매뉴얼(Best Practice Manual on MMV of CO2 stored in deep geologic

formations) 등이 있다.

진행 중인 몇몇 리서치 프로그램은 화학물질과 동위원소 자료 등을 사용하여 주입된 CO2 를

정량화하기 위한 능력의 향상에 초점을 맞추고 있다. EU가 자금을 지원한 해저 CO2 저장에

대한 ECO2 프로젝트는 지층 유체(저장소에서 나온 CO2등)의 플럭스(flux: 흐름율)를 검출하고

정량화하며, 적절하고 효율적인 모니터링 전략을 개발하기 위한 새로운 기법을 테스트하고

있다. 이 프로젝트는 발생 가능한 저장소 CO2 누출에 대한 유사체로서의 역할을 하는 자연적인

CO2 누출장소에서의 현장 실험을 실시하고 있으며, 이것을 모형 및 실험실 실험과 비교하는

작업을 하고 있다.

영국의 자연환경연구회(Natural Environmental Research Council)의 자금 지원을 받은

QICS(Quantifying and Monitoring potential Ecosystem impact of Geological Carbon Storage)

프로젝트는 예상하지 못한 누출의 특성 및 확률의 이해를 증진시켰으며, 해양 누출에 대한 감시

수단을 테스트하고 있다.

137

표 9.1 모니터링 기술과 적용의 예

모니터링 기술과 그것의

일반적인 적용의 예

저류층 내

CO2의

모니터링

저장의 무결성 지표면 상태

모니터링

상업적인

규모의 실증

파일럿/R&D

규모에서의

실증

기술이 적용된

프로젝트 사례

타임 랩스 (4D) 탄성파 - 노르웨이,

슬레이프너(Sleipner)

지표면의 위성 측정 (InSAR) - 알제리, 인살라(In

Salah)

미세탄성파(Microseismic) - 캐나다,

웨이번(Weyburn)

주입정의 압력 - 노르웨이,

스노비트(Snøhvit)

지화학적 토양 분석 - - 캐나다,

웨이번(Weyburn)

추적물질(Chemical tracers) 알제리, 인살라(In

Salah)

크로스홀 전기저항 단층 촬영

(Cross-hole Electrical

Resistance Tomography)

- - 독일, 케친(Ketzin)

다운홀(downhole) 압력 및 온도 - - 캐나다,

아퀴스토어(Aquistore)

표면 중량측정

( Surface gravimetry) - - - 노르웨이,

슬레이프너(Sleipner)

다운홀 유체 분석

(Downhole fluid chemistry) - - 호주, 오트웨이(Otway)

수직 탄성파 탐사

(Vertical seismic profiling) - - 미국,

디케이터(Decatur)

Appendix E 는 다양한 모니터링 기술들이 어떻게 도입되는지에 대하여 자세한 설명을 제공하고 있다.

138

[9.4] CO2 저장에 대한 표준과 모범 사례

가이드라인

모범사례 가이드라인

2007년 이래 CO2 저장에 대한 모범사례, 가이드라인, 표준을 포함한 수많은 저작물이

출간되었다. 이 문서들은 리스크, 설계, 비용을 관리하기 위한 지침을 제공함으로써 새로운

기술의 도입을 지원하였다. 이 문서들은 다음 사항이 진행되도록 돕는다.

안전한 저장에 대한 공공의 기대가 매우 높은 시기에 규제 개발과 기술 발전 사이의

간극을 메운다.

전 세계적으로 적용되고 있는 다양한 방법들을 조화시킨다.

산업 및 연구 프로젝트들로부터 결과를 수집하고 그 지식과 경험을 공유한다.

이 문서들은 특정 주제에 한정된 매뉴얼로부터 전체 CCS 체인을 다루는 매뉴얼까지 범위가 다

양하다. 다루어지는 내용의 디테일의 정도는 다양하며, 그 중 몇몇 문서는 개념에 대한 개요를

제공하며, 다른 몇몇은 높은 디테일의 논의를, 그 외의 문서들은 실제 프로젝트에 사용된 기술

적인 운영, 계산, 지질학적 파라미터를 제공하고 있다. 이 다양한 출판물들은 CO2 저장에 필요

한 모범 사례의 종합적인 데이터베이스를 제공한다. 2011년 CO2CRC는 연구소를 위하여 당시

의 저장 및 규정에 대한 모범사례 매뉴얼의 종합적인 리뷰를 준비하였다. 이 리뷰는

http://www.globalccsinstitute.com/publications/review-existing-best-practice-manuals-carbon-

dioxide-storage-and-regulation. 에서 찾아볼 수 있다.

몇몇 주요 가이드라인에 대한 요약은 표 9.2에 설명되어 있다. 이 모든 가이드라인의 한 가지

중요한 특성은 9.2 절에 설명된 리스크 관리 원칙이 안전하고 신뢰할만한 저장소의 개발을

위한 기반을 제공한다는 점이다. 예를 들면 표 9.2 에 수록된 모든 문서들은 CO2 저장 모니터링

계획의 설계에 대한 저장 부지의 특성을 고려한, 리스크-기반 접근방식을 설명하고 있다.

개발에 따른 표준

모범 사례(best practice) 가이드라인은 새로운 산업 내의 표준화의 첫 단계를 보여주고 있으며,

이것은 CCS 에도 적용된다. 2단계는 모범사례를 하나의 공식적인 표준으로 엮는 것이며, 이

과정은 5장(정책, 법 및 규정의 개발)에서 설명된 바와 같이, 2012년에 ISO/TC 265 를 통해

CCS 에 대해서도 시작되었다.

국제적인 표준화의 목적은 거래에 대한 기술적인 장벽을 제거하여 재화와 서비스의 교환을

용이하게 하는 것이다. CCS의 경우, 국제적으로 다양하며 현재와 미래의 수요의 모든 부분과

관련된 여러 가지 측면들이 존재한다. 그러므로 CCS 기술에 대한 ISO 표준은 무역 거래 및

상거래를 위한 공통적 기준을 제공하는 것을 돕는다.

포집, 수송, 저장, 정량화 및 검증, EOR 및 범분야적 문제를 다루는 표준 초안 마련을 위하여

6 개의 작업 그룹이 설립되었다. 캐나다 표준 협회(CSA)가 개발한 CCS 표준 Z741-12 는 CO2

저장에 대한 새로운 국제 표준을 위한 기본 자료가 될 것이다.

139

표 9.2 지침 문서들의 비교

기존 표준 및 지침 문서 독자

기존 모니터

링 기술의 개

요

모니터링 기법의 선

택/평가에 대한 지

침

MMV 계획

의 검증을

위한 지침

성능기준

목록

MMV 계획

의 개발과 실

행에 대한 지

침

규제 모니터

링 요건

NETL BPM Monitoring, Verification and Accounting of CO2 Stored in Deep Geologic formation

(국립에너지기술연구소의 심지층

에 저장된 CO2의 BMP 감시, 검

증, 저장량 산정) (2012 년 개정)

기술자 - - 세부적 미국 대상

DNV GL Recommended Practic

e on CO2 Storage(CO2 저장에 대

한 DNV GL 실무권장지침) (DNV-

RP-J-203)

기술자 - 세부적 전체

CSA Z741-12 Geological Storage of Carbon Dioxide(CSA Z741-

12 이산화탄소의 지중저장)

기술자 - 세부적 전체

European Union Directive 2009/31/EC Guidance Documents

(유럽연합지침 2009/31/EC 지침

문서)

기술자 및

비기술자 - 세부적 EU 회원국

Regulatory Framework Assessment, Alberta, Canada

(캐나다 앨버타 규제 체제 평가)

기술자 및

비-기술자 - - - 기본적 캐나다

140

[9.5] 운영 경험

이 절에서 설명된 프로젝트들은 CO2 저장소 개발과 운영에 대한 효과적인 리스크 관리에 대하여

설명하고 있다. 필요한 모든 기술들은 많은 수의 안전한 CO2 지중 저장소를 개발하기 위해 규격화

되어 사용이 가능하지만, 여전히 지질학 및 지중 엔지니어링(subsurface engineering) 커뮤니티들

은 전체 솔루션을 향상시키고 적합한 저장소의 범위를 확대시키기 위해 상당한 혁신을 이루어내고

있다.

이러한 사례 연구들은 CO2 저장 및 모니터링 분야에 집중된 연구와 함께 실제 주입 장소에서의 실

용적 문제 해결과 원하는 CO2 배출 감축을 제공하는 CCS 의 더욱 야심 찬 비전에 대한 이야기를

엮어나가고 있다. 다른 탄소 경영 기술에서와 마찬가지로, 리스크와 비용의 꾸준한 감소가 예상된

다.

슬레이프너 CO2 저장 프로젝트

슬레이프너(Sleipner) CO2 저장소는 북해 중부(노르웨이 해역) 내에 위치한 슬레이프너 플랫폼의

천연가스 생산으로부터 분리된 저류층 CO2를 영구적으로 저장하기 위하여 1996년부터 운영되어

왔다. 이 CO2는 약 900m 지하에 자리잡고 있으며 슬레이프너 가스전 위에 위치한 웃시라(Utsira)

사암층 내에 재주입된다.

CO2 격리 및 저장 저류층 성능을 검증하고 프로젝트로부터 얻는 과학적인 지식을 극대화하기 위하

여 저장소 운영은 시작부터 철저하게 모니터링되었다. 주입은 단일 주입정을 통해 이루어지며, 연

간 100만 톤 정도의 속도로 진행되었고, 2014년의 총 저장량은 1500만 톤으로 산출되었다.

슬레이프너의 주요 모니터링 툴은 반복적인 탄성파 조사로서, 이것은 웃시라 사암층 내 다수의 내

층을 통해 분산되어 두텁게 덮여있는 셰일과 이암에 의해 갇혀있는 CO2를 보여준다. 최근의 모니

터링 결과는 웃시라 사암층의 CO2 분포가 이전의 예측과 일치한다는 사실을 확인시켜 주었다.

웨이번-마이데일

노스 다코타에 위치한 가스화 플랜트로부터 발생한 인위적 CO2는 2000 년부터 캐나다 남 서스캐

처원의 웨이번(Weyburn) 유전에서 CO2-EOR 운영을 위해 사용되어왔으며, 2005년부터는 인근의

마이데일(Mdale) 유전에서도 사용되어 왔다. CO2-EOR 운영의 결과로서 2500 만 톤을 가뿐히 넘

는 CO2가 지금 이 유전 안에 저장되어 있다. 또한 웨이번(Weyburn)은 바운더리 댐(Boundary Dam)

통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트로부터 추가적으로 CO2를 공급받을 것이다.

웨이번의 대규모 CO2 주입은 IEAGHG 웨이번 마이데일 CO2 모니터링 저장 프로젝트(이하 WMP)

를 위한 기반을 제공하였다. 이 프로젝트는 석유기술연구센터(Petroleum Technology Research

Centre: PTRC) 하에서 10 년이 넘게 세부적인 연구를 실시하였다. 저장 연구에는 지질 특성화, 예

측 모델링, 지구화학 및 지구물리학적 모니터링, 시추정(wellbore)의 무결성과 리스크 평가 등이 포

함되었다.

연구 프로그램의 가장 흥미로운 부분은 저류층 내의 CO2 분포를 추적하기 위한 효과적인 감시 도

구로서의 3D 지표 탄성파 조사의 성공적인 실증과 CO2-EOR 운영의 무결성을 증명하기 위한, 광

범위한 지화학적 모니터링의 사용이다. 이 프로젝트는 강력한 지역 공동체 및 그 밖의 이해관계자

들과의 강력한 원조(outreach) 관계를 수립하였다. WMP는 결국 2012년의 모범 사례 매뉴얼(Best

Practice Manual)로 발표되었고, 2014년에 연구소를 위해 석유기술연구센터(PTRC)가 만든 공공

봉사 자료인 ‘What Happens When CO2 is Stored Underground?’(CO2가 지하에 주입될 때 무슨

일이 생기는가?)의 근간이 되었다(10장, 공공 참여를 참조).

141

스노비트 CO2 저장 프로젝트

2008 년에 시작된 스노비트(Snøhvit) 프로젝트는 투번(Tubåen) 층이라고 불리는 다공성 사암

심지층 안에 연간 약 70 만 톤의 CO2를 주입한다. 이 저장소에서 저류층 내 CO2 거동을 연구하기

위하여 광범위한 모니터링 계획이 개발되었다. 주입정은 탄성파 조사와 지속적인 압력 모니터링의

대상이다. 3번의 반복적인 탄성파 조사가 수행되었다.

주입이 시작된 직후, 예상한 것보다 더 빨리 최대 압력 한계에 도달하고 있음을 모니터링을 통해

확인하였다. 2년의 기간 동안 다음의 활동을 포함한 경감 활동들이 이루어졌다140.

주입정 근처의 지층에서 구멍을 막는 것으로 의심되는 소금 침전물과 그 밖의 물질을

용해시키기 위한 소량의 용매의 주입

약간 좁은 부분에 대한 재천공(re-perforation).

장기적 솔루션은 기존 주입정으로부터 수 킬로미터 떨어진 곳에서, 저류층 내의 다른 층(스토(Stø)

층)으로 새로운 CO2 주입정을 시추하는 것이었다. 이러한 경험은 염수층 내 CO2 저장 기술 개념에

의존하는 몇 가지 리스크 관리 유연성의 필요성 및 저류층이 예상한 대로 작용하지 않는 경우에

추가적인 관정을 시추하는 비상 시나리오가 포함된 리스크 관리 계획의 필요성을 설명해 준다.

2013 년 초까지, 총 2백만 톤에 달하는 CO2 가 스노비트에 저장되었다.

퀘스트

캐나다의 퀘스트 프로젝트는 저장 개발 계획의 일부로서 완전히 통합된 리스크 관리 과정을

개발하였다. 이 플랜은 프로젝트 수명주기 동안 필요한 모든 의사 결정 과정을 고려하고 있다.

총체적 위험 관리 계획에는 대중의 육안으로 지각된 위험, 재정적 위험, CO2 저장소와 관련된

기술적 위험과 안전 위험 등이 포함되어 있다.

퀘스트 프로젝트 팀은 위험을 확인하고 관리하기 위하여 관련 전문가들과의 광범위한 리스크 평가

워크숍을 개최하였다. 그림 9.3은 퀘스트사가 리스크를 관리하기 위해 적용한 리스크 관리 툴의

예를 보여주고 있다. 완전하게 통합된 리스크 관리 계획은 규제기관 제출 서류(regulatory

submission)를 제출하기 전에 리스크를 관리할 수 있도록 부족한 부분을 조기에 확인하고 충분한

시간을 가질 수 있게 해준다. 조직화되고 구조화된 접근법은 이해관계자의 의사소통에 상당한

영향을 주는 투명성을 가질 수 있게 해 주었다.

2011 년에 퀘스트(Quest) 저장 개발 계획은 학계와 연구 기관의 CCS 전문가들과 함께 2주의 기간

동안 전문가 패널 리뷰를 실시하였다. 이 리뷰 세션의 요약은 규제기관 제출서류(regulatory

submission)에 포함되었다.

퀘스트 프로젝트를 위한 리스크 관리 절차는 미래의 모니터링 계획, 엔지니어링 연구, 이해관계자

참여 자료 등과 함께 프로젝트 웹사이트에 잘 정리되어 있다141. 프로젝트가 따른 ‘절차’와 이

절차가 공개적으로 사용 가능하게 만들어진 ‘방법’은 CCS 프로젝트 개발에서의 투명성에 대한

기준을 세웠다.

140 Hansen, O. R., 2013. The history of injection and storing 1 MT CO2 in the Fluvial Tubåen Formation, Energy Procedia 37, 3565-3573. 141 일례로서 다음 문서를 참조할 것. Shell, 2010. Quest CCS Project: Volume 1: Project Description, Appendix

A, MMV plan.

142

그림 9.1 보-타이(Bow-Tie) 방식은 퀘스트 팀이 저장 리스크를 관리하기 위하여 사용한 툴의 한

가지 예이다.

DNV GL 제공

* 보 타이 분석은 원치 않은 사건이나 그 귀결로 이어질 수 있는 위협과 원인을 시각화할 수 있도록 해준다. 이것은

한편으로는 통제 수단으로서, 다른 한편으로는 완화 수단으로 적용되는 리스크 감소 방법을 보여주고 있다.

아퀴스토어

사스크파워(SaskPower)는 바운더리 댐 발전소에 인접한 전용저장소인 아퀴스토어(Aquistore)

프로젝트를 소유하고 있다. 이 프로젝트는 EOR 판매에 대한 ‘완충’ 시설(buffer facility)을 제공하여,

사스크파워에 운영상의 유연성을 제공할 것이다.

아퀴스토어의 저장소는 3km 가 넘는 깊이의 베이설 캠브리안 사암층(Basal Cambrian sands)이 될

것이다. 이 저류층은 셰일(Shale)과 암염을 포함한 일련의 저투과성 ‘모자암’이 덮고 있으며, 이

지역에는 이 깊이까지 시추된 남겨진 관정(wellbore)이 존재하지 않는다. 그러므로 최초 위험

평가는 아퀴스토어가 지중 저장에 대한 극히 안정적인 선택이 될 것임을 보여주었고, 그 이후

주입정과 감시정의 시추 및 기본 지구물리학 조사를 통해 그 결과가 확인되었다. 또한 이 장소의

조사 결과 아퀴스토어가 저장 능력과 주입성(injectivity)에 대한 사스크파워의 운영 조건을

충족시킨다는 것도 확인하였다.

캐나다의 최초의 심부 대염수층 저장소로서, 아퀴스토어는 또한 석유기술연구센터(PTRC)에 의해

운영되는 R&D 프로젝트로서 가동될 것이다. 정부와 산업계의 재정적 지원과 일련의 국제 협력을

통해, 아퀴스토어는 저류층 내 CO2 플룸 개발을 모니터링하고 지역 환경을 보호하기 위한 다수의

최신 모니터링 기술(영구 지표 탄성파 검출기(permanent surface seismic array)와

다운홀(downhole) 장비)을 도입할 것이다.

고르곤 이산화탄소 주입 프로젝트

서호주 연안의 배로우 섬에서는 고르곤 프로젝트 협력업체들이 지금까지의 모든 프로젝트 중 가장

높은 주입 속도와 가장 큰 총 저장량을 가지게 될 CO2 주입 프로젝트의 건설을 완료하는 중이다.

배로우섬에서 천연가스로부터 분리될 CO2 는 바로 섬의 약 2.3km 지하에 위치한 Dupuy 층에

주입될 예정이다. 다른 CO2 저류층과 마찬가지로, 이 층은 주변 지역 내의 최종 후보지 목록

143

중에서 최고의 후보지로서 선택되었다. CO2 저장 활동의 탄성파 모니터링이 계획되어 있으며,

주입 활동의 안정성을 검증하고 다수의 주입정 계획의 설계가 실시되는 동안 이루어진 저류층

거동의 예측을 테스트하기 위하여 이러한 결과들이 사용될 것으로 생각되고 있다. 주어진

프로젝트에서 필요한 주입정(injection well)의 개수는 보통 CO2 가 저장되는 ‘속도’와 관련이

있으며, CO2가 주입되어야 하는 지층의 특성과도 연관되어 있다.

고르곤 프로젝트 내 CO2 저장 계획의 피어리뷰(동료평가)는 프로젝트 규제 승인 과정과 더불어

2003 년부터 진행되어왔다. 서호주의 광물석유부(Department of Mines and Petroleum)는 CO2

저장이 규제 조건에 따라 안전하고 믿을만한 방식으로 진행될 것임을 확인하기 위하여, 총

5 라운드의 공식적인 기술 리뷰와 실사(due diligence)를 수행하였다.

CO2CRC 오트웨이 프로젝트

전 세계의 R&D와 파일럿 프로젝트들은 작업이 진행 중인 특정 주입정에서 MMV 기술을 사용하여

기술 지식과 과학적 향상을 가속시킴으로써 CCS 의 발전에 이바지한다. MMV 기술은 CO2 의

거동을 탐지하고 이동 및 트래핑(CO2 격리) 메커니즘에 관련된 불확실성을 감소시키는 데 있어서

매우 중요하기 때문에, 이 기술을 테스트하는 것은 중요하다.

빅토리아주 남서부에 위치한 CO2CRC 오트웨이 프로젝트는 전 세계에서 가장 촉망 받는

프로젝트 중 하나로서 2003 년 이래 65,000 톤 이상의 CO2 를 주입하였다. 이 프로젝트의 수명

주기 동안 MMV(측정, 모니터링, 검증)에 초점을 두어 다양한 방식을 채택하고, 도입하고

평가하였다. 모니터링 기술의 선택은 리스크 평가뿐만 아니라 규제요건을 기반으로 하였고, 주요

성과 지표를 통해 측정되었다.

MMV 프로그램은 모든 주요 리스크를 평가하도록 설계되었고(가능한 경우), 그 다음에는 저류층,

그 위에 가로놓인 대수층, 토양 특성, 대기의 4가지 핵심 영역이 목표가 되었다. 이 4가지 영역에

영향을 끼쳤을 수도 있는 주요 위험 요소들은 시추정(wellbore) 또는 단층의 누출이었다. 이러한

위험을 평가하기 위하여 덮개암(seal)의 바로 위에서 수행되는 반복적인 탄성파 조사, 저류층 상단

대수층의 정기적 지하수 샘플링, 정기적인 토양 가스 샘플링, 대기 구성의 측정과 같은 몇몇

기술들이 도입되었다. 이 기법들 중 어느 것도 저장 저류층 상단에서 주입된 CO2 의 존재를

감지하지 못하였다.

오트웨이 저장소에서 얻은 또 다른 중요한 지식은 각 모니터링 기법에 대한 지역의 민감성과

실용성에 대한 것이었다. 예를 들어 토지 접근성과 반복적인 3D 탄성파 조사가 물리적으로

차지하는 큰 공간은 이 프로세스가 물류적인 측면에서 달성하기 매우 어렵고 비용이 많이 들도록

만들고 있다. 그러므로 눈에 띄지 않으면서 영구적으로 설치된 다운홀 지진 센서(seismic

sensor)는 MMV 프로그램에서 중요한 개발로 간주되었으며, 덮개(seal)의 무결성을 평가하기 위한

지표 탄성파 조사를 도왔다.

오트웨이 프로젝트의 개발, 실행 그리고 그로부터 얻은 교훈은 다양한 모니터링 기술을 통해

리스크를 관리하고, 규제기관 조건을 다루고, 지역사회의 우려를 감소시키는 것을 포함하여, 모든

CCS 프로젝트들과 관련된 문제들을 다루었다.

카본넷 프로젝트

규제 및 허가 조건을 충족시키는 방식으로 후보지를 특성화하고 자격을 얻는 데 필요한 시간과

노력은 많은 CO2 저장 프로젝트에게 중대한 위협이 되고 있다. 여러 지역에서 저장소 허가 과정은

더욱 표준화되고 예측 가능한 것이 되어가고 있다. 전체 CCS 프로젝트 개발에 대한 일정

리스크(schedule risk)는 높을 수 있으며, 이는 특히 포집 및 수송 기반시설 개발 과정이 동시에

144

진행되는 도중에, 허가 과정의 막바지에 저장 후보지가 거부된 경우에 그러하다. 이 일정 리스크는

국가 및 지역 지질 조사와 가장 유망한 저장 후보지에 대한 사전심사를 통해 감소될 수 있다.

호주 빅토리아 주의 개발 비즈니스 및 혁신부(Department of State Development, Business and

Innovation)는 카본넷(CarbonNet) 프로젝트를 통해 이 저장소 사전심사 전략을 테스트하고 있다.

지하 구조의 후보명단은 CO2 저장 가능성을 평가 받았고, 2013 년에는 가장 유망한 후보들이

선발되었다. 널리 알려진, 오픈-소스 실무권장지침에 따라 이 저장 부지 선택 과정이 완료되었다.

이것은 국제 전문가단과 관련 분야 과학자들이 관련된 검토 과정의 대상이다. 위의 최종 후보군을

바탕으로, 카본넷 팀은 저장 부지 심사의 인증을 받기 위한 더 많은 평가와 특성화를 위하여 하나의

후보에 집중하는 것을 선택할 것으로 보인다. 부지의 사전 심사는 부지 선택 과정에서 발생하는

리스크를 줄이고, 리스크의 확인과 관리를 위해 모범 사례(best practice) 방식을 활용함으로써

CO2 저장 부지의 평가에서 중요한 역할을 하는 과정이다.

145

[10] 대중 참여

10.1 대중 참여는 프로젝트 상용화를 위해 매우 중요하다.

10.2 협력작업은 중요한 성공 요인이다.

10.3 교육과 이해를 증진시키기 위한 프로젝트 성공의 활용

챕터 요약

광범위한 대중 참여의 중요성은 OECD 국가 내의 프로젝트를 통해 잘 확립되어 있다.

이것은 분명 고무적인 일이지만, 2014년 인식 조사의 결과는 교훈 및 모범사례에 대한

비-OECD 국가의 접근성을 향상시키기 위해 더 많은 노력이 필요하다는 연구 결과를

뒷받침하고 있다.

프로젝트 사례연구와 CCS 및 기후변화 커뮤니티의 오피니언 리더들의 조언은 모두

타자와의 공동협력의 가치를 강조한다. 특히 일반적인 CCS 커뮤니티 외부와 교류하는

것뿐만 아니라 기후과학 커뮤니케이션과 같은 관련 분야 내의 커뮤니케이션 및 사회공헌

전문가들로부터 지식을 배우는 것을 강조하고 있다.

2014-2015년에는 CCS 개발에서의 중요 단계에 도달하고 있다. 이것은 국제적으로

중요한 프로젝트를 대중에 알리고 교육과 사회공헌 활동을 지원할 최적의 기회를

제공해준다. 현재 전 세계적으로 다수의 혁신적인 교육 및 사회공헌 계획이 시작되고

있으며, 이것은 CCS가 기후변화에 맞서는 것을 어떻게 도울 수 있을지에 대하여 초점을

맞추고 있다.

146

[10.1] 대중 참여는 프로젝트 상용화를 위하여 매우

중요하다.

추진된 프로젝트들이 대중 참여에 앞장서고 있다

연구소의 2014 년도 인식조사는 CCS 에 대한 대중 참여에 대하여 전략적인 접근방식을 취하는

것의 중요성을 강조하고 있다. 조사 응답자 중 다수가 그들의 프로젝트 개발의 일환으로서 대중

참여 전략을 완성하였거나 현재 실행 중이라고 확인시켜주었다. 대부분의 추진된 CCS

프로젝트들은 그들이 공공 참여와 장기적인 사회공헌활동에 전념하고 있음을 보여주었다. 이는

단지 프로젝트 지역 내 이해관계자뿐만 아니라 국제 무대의 이해관계자들과 더불어 이루어지고

있다.

그림 10.1 대중 참여 전략 개발 상황

곧 출간될 예정인 캐나다의 아퀴스토어 프로젝트의 설립에 대한 보고서인 ‘the CO2 storage

research program attached to the newly operational Boundary Dam Integrated Carbon Capture

and Sequestration Demonstration Project(새로이 운영되는 바운더리 댐 통합 탄소포집격리

실증프로젝트 부속 CO2 저장 연구 프로그램)’는 모든 챕터를 프로젝트의 광범위한 커뮤니케이션

및 사회공헌활동을 보여주는 데 할애하고 있다.

“커뮤니케이션은 모든 CCS 프로젝트에 대하여 매우 중요하다. CCS 에 대한 인식이 높은

곳에서조차 많은 CCS 프로젝트가 (성공적이든 실패했든 상관 없이) 부정적인 시선을 받았다.

CCS 프로젝트가 지원을 받도록 하기 위해서는 전략적인 사회공헌활동과 참여가 필수적이다.”

석유기술연구센터 (PTRC), 2014. Aquistore – CO2 Storage at the World’s First Integrated

CCS Project, 113 페이지.

CCS 의 대중의 수용에 대한 치명적인 장애물은 지금까지 그것이 전력분야에서 대규모로 상용화된

적이 없다는 사실이다. 지금까지 긍정적인 최종 투자 결정을 받은 전력분야의 대규모 CCS

프로젝트는 3 개이다. 그 중 바운더리 댐 프로젝트는 현재 가동 중이고 나머지 두 개도 각각

2015 년과 2016 년에 가동될 계획이다. 2015-16 년에 가동에 들어가게 되는 다른 많은 대규모

CCS 프로젝트도 CO2의 지중 저장에 대한 지식을 상당히 추가시켜 줄 것이다.

아직 프로젝트는 대중 참여 전략이 필요한 상태이다.

프로젝트는 현재 대중 참여 전략을 개발하는 중이다.

프로젝트는 대중 참여 전략을 가지고 있으며 주요 이해관계자들과 활발히 교류하고 있다.

프로젝트가 공식적인 대중 참여 과정에 필요한 모든 규제기관 승인을 완료하였다.

프로젝트는 대중 참여 전략이 필요하지 않다.

147

이러한 프로젝트들(그리고 그 뒤에 이어질 프로젝트들)은 효과적이며 효율적인 CO2 배출 감소

포트폴리오의 중요한 부분으로서 CCS 에 대한 긍정적인 인식을 확립하기 위하여 필수적이다.

이러한 개발은 광범위한 대중 참여 프로그램에 대한 기회를 제공시켜 줄 것이다. CCS 상용화에서

이러한 단계들을 활용하는 것은 CCS 기술뿐만 아니라 더욱 보편적으로 기후 변화와 저탄소

에너지에 대한 커뮤니케이션 노력에 확신을 심어주기 위한 인식의 함양과 열정의 고취를 위해

매우 중요하다.

비 OECD 국가 내의 초기단계 프로젝트를 위한 모범사례의 맞춤

2010년대가 시작된 이래 프로젝트 수명주기의 가장 추진된 단계로 접어든 선도적 프로젝트들은

미주지역과 EMEA(유럽, 중동 아프리카) 지역에만 국한되어 있다. 프로젝트 개발 초기단계인

대규모 CCS 프로젝트의 대부분은 아시아 태평양 지역에 위치한다. 예를 들면 중국의 CCS

프로젝트 증가는 상당히 최근의 경향이다. 아시아 태평양 지역 프로젝트의 3 분의 1 정도가

이해관계자들과 교류하거나 대중 참여 전략을 개발하는 중인 반면, 상당수는 아직도 이러한

전략을 개발하지 않고 있다.

그림 10.2 지역별 대중 참여전략 상황

이것은 모범 사례(best practice) 접근방식을 채택한 프로젝트들을 지역 내 다른 프로젝트를 위한

중요하고 유익한 사례 연구(case study)로 만들어준다. 예를 들면, 초기 단계의 프로젝트 설계

중에서 제 4장(주목할만한 프로젝트 – 일본 사례 연구)에서 상세하게 다루어진 일본 토마코마이의

‘주목할만한 프로젝트’는 종합적인 대중 참여 방식을 실행하였다.

“일본 CCS 조사주식회사(Japan CCS Co., LTD.)”는 홋카이도 토마코마이 시에 위치한 우리의 CCS 실증 프로젝트에 대한 대중의 수용을 프로젝트 성공의 주요 요인으로 꼽고 있습니다. CCS 포럼, 언론 인터뷰, 패널 전시, 현장 방문, 어린이 과학교실과 같은 이벤트를 통해, 우리는 CCS 기술을 대중에게 적극적으로 설명하고 있으며 경과 보고서와 미래의 프로젝트 계획을 지방정부

및 관련된 다양한 이해당사자들에게 제공하고 있습니다. 이러한 활동들은 모두 토마코마이 시 지자체의 지원을 받아 수행됩니다. 우리는 CCS 에 대한 지역사회의 이해를 향상시키는 것은 이

아직 프로젝트는 대중 참여 전략이 필요한 상태이다.

프로젝트는 현재 대중 참여 전략을 개발하는 중이다.

프로젝트는 대중 참여 전략을 가지고 있으며 주요 이해관계자들과 활발히 교류하고 있다.

프로젝트가 공식적인 대중 참여 과정에 필요한 모든 규제기관 승인을 완료하였다.

프로젝트는 대중 참여 전략이 필요하지 않다.

미주지역

EMEA

아시아 태평양

148

기술에 대한 확신 및 우리의 프로젝트에 대한 확신을 향상시키도록 돕는다는 사실을 발견하였습니다.”

타나카 유타카, 일본 토마코마이 프로젝트

중국의 광둥 CCUS 센터(아래 Box 10.1 안의 사례 연구)는 광둥성 최초의 대규모 CCS 프로젝트에

대중 참여 모범 사례와 사회연구 지식을 제공하는 데 전념하고 있다.

연구의 공유는 중요하다. 애쉬워스(Ashworth et al.)의 최근(2013 년)의 CCS 사회연구단체의

종합자료는 지금까지 수행된 연구 중 다수가 선진국에 초점을 맞추었으며 개발도상국 내의 CCS

역할에 대해서는 아주 작은 부분만을 밝혀냈을 뿐이라는 것을 강조하였다. CCS 가 가장 발전된

지역이 어느 지역인지를 고려하면 이는 그다지 놀라운 것은 아니지만, 이러한 불균형은 에너지

믹스의 일부분으로서 전력 및 산업용 CCS 프로젝트의 개발을 현재 활발히 추구하고 있는

개발도상국에 대한 기존 연구와 모범 사례들의 적용 가능성과 관련하여 문제를 발생시킨다.

이러한 결과는 선진국과 신흥경제권 사이의 필요의 차이를 이해하고, 개발도상국의 프로젝트들이

프로젝트 교훈으로부터 이익을 얻을 수 있게 하기 위하여(기존의 논문에서 설명된 바와 같이),

선진국의 CCS 개발자와 연구자들의 지식과 경험에 대한 접근성 향상의 중요함을 강조하는 것이다.

그림 10.3 지역별 CCS 프로젝트가 실시되고 있는 커뮤니티의 유형 (응답자는 하나 이상의

커뮤니티를 선택할 수 있음)

연구 결과는 인구밀도가 더 높은 커뮤니티일수록, 영향을 받은 커뮤니티의 필요와 우려를

이해하기 위하여 프로젝트 계획의 초기 단계에서 적절한 주의를 기울이는 것이 더욱 중요하다는

것을 보여준다(Bradbury, 2012; Brunsting et al., 2012a; Global CCS Institute, 2013; Wade and

Greenburg, 2011).

오늘날까지, 대중 참여 모범 사례를 알아내기 위해 분석된 다수의 CCS 프로젝트 사례 연구는

인구밀도가 낮거나 보통 정도인 농지 또는 공업 지역에 대한 것이었다. 최근 인구밀집 주거 지역 내

프로젝트의 컬렉션은 국제 협력 연구 있어서 중요한 부분이다.

인구밀도가 중간인 주거지역

공업지역

농촌

환경, 역사, 문화적으로 중요한 지역

해양

인구밀도가 높은 주거지역

기타

미주지역 EMEA 아시아태평양

149

Box 10.1 UK-China (광둥) CCUS 센터

2014 년 5 월 15 일, UK-China (광둥) CCUS 센터 사무실은 광저우 관료들을 만나기 위해 모인

영국 에너지기후변화부 장관인 그레고리 바커, 영국 영사, 자문위원들과 센터 회원들을

맞이하였다.

초기 CCS 프로젝트들은 CCS 의 대중 참여 모범사례의 개발에서의 큰 소득을 문서화하였다.

2014 년의 중요한 발전 중 하나는 UK-China (광둥) CCUS 센터는 대중 참여 전략을 센터의 개발

계획의 한 부분으로 포함시키는 것의 중요성에 초점을 두고 이루어졌다. 센터는 이 작업 결과가

중국 내 다른 CCS/CCUS 프로젝트에서도 사용 가능하도록 만들고자 한다.

UK-China (광둥) CCUS 센터는 중국 국가발전개혁위원회, 광둥지방발전개혁위원회, 영국 외무부,

영국 에너지기후변화부, 스코틀랜드 정부의 지원을 받아 설립되었다. 이 센터는 비영리 단체로서,

기후변화를 막기 위해 온실가스 배출을 감소하기 위한 CCUS 및 다른 NZE(near-zero emission)

관련 기술에서의 관련 산업 발전 및 학문적 협력을 촉진하는 것을 목적으로 한다.

화륜전력(华润电力 : China Resources Power) (하이펑) 통합 탄소 포집 격리 실증 프로젝트는

광둥성 지방 정부의 지원을 받은 최초의 CCUS 실증 프로젝트이다. 이 프로젝트는 하이펑

발전소로부터 1Mtpa의 CO2를 포집한 다음, 이 CO2를 고농도의 배출원으로부터 나온 CO2와

혼합하기 위하여 중국 해양 석유 유한공사의 후이저우 정유소로 수송한다. 이렇게 혼합된 CO2

스트림은 주강삼각주 분지 내의 해양 CO2 저장소로 수송될 것이다. 2014년 8월 화륜전력 하이펑

프로젝트는 광둥 CCUS 센터를 지명하여, 여러 가지 기술을 비교하기 위하여 그들의 초초임계압

석탄화력 발전소의 1호기에서 CO2 포집 테스트 장비를 개발하도록 하였다.

150

Box 10.1 UK-China (광둥) CCUS 센터 (계속)

하이펑 발전소는 하이펑(海丰)현(인구 746,000)의 샤오모(小漠)진(镇: 읍에 해당) (인구 13,000)에

위치하고 있다. 샤오모는 광둥성 동쪽 해안에 위치한 산웨이(汕尾)시의 서쪽 끝에 위치하고 있다.

이 마을의 면적은 34.45km2로서, 17개의 촌락을 포함하고 있다. 13,000 명의 인구 중에 50%는

농부이며 27%는 어부이다. 또한 이 마을에는 약 1,000 명의 홍콩인, 대만인, 마카오인 및 해외

중국인들이 거주하고 있다.

하이펑에서 가장 큰 회사인 화륜전력(China Resources power)은 샤오모진 지방의 대중들과

밀접하게 연관되어 설립되고 운영되어왔다. 예를 들면 화륜전력은 샤오모의 도로를 개선하는 것을

지원했고, 지역 학교에 문구류를 기부했으며, 지역 학교 시설의 개량을 도왔다. 그뿐만 아니라 지역

거주민의 자녀들이 대학에서 공부할 수 있도록 지원하기 위하여 재정 보조금을 설립하였다.

중국에서 성공적인 석탄화력발전소를 건설하기 위해서, 관계당국은 환경영향평가(EIA)를

요구한다. EIA는 대중 의견 청취뿐만 아니라 네 번의 대중 협의를 포함한다. 또한 이 프로젝트들은

토지 사용을 위해 지방정부 국도자원청을 통한 또 다른 공공 협의 과정도 요구한다. 공식적인

절차뿐만 아니라, 이 프로젝트는 대중이 프로젝트의 목적을 완전하게 이해하도록 하여 대중의

반대에 부딪히게 되는 위험이 감소되도록 하기 위하여, 좀더 형식에 얽매이지 않는 대중 참여에

대한 필요성을 인정하고 있다.

센터의 주요 목표는 모범사례 대중 참여를 촉진하고 지역 공동체가 그들의 작업에 적절히

관여하도록 하는 것이다. 이 작업이 가능하도록 하기 위하여, 센터는 프로젝트의 모든 측면에 대한

커뮤니케이션 및 참여 전략을 개발하기 위해 최고의 중국 과학 저널리스트인 남방미디어그룹의 린

양밍을 비롯하여, 국제적인 참여 전문가들 및 지역의 관계자들과 협력하여 일하고 있다.

글로벌 CCS 연구소의 Communication and Engagement Toolkit (2011)을 지침으로 사용하는,

센터의 첫 번째 활동 중 하나는 광둥 지역의 일반 대중의 인식의 기초 자료 조사를 수행하는

것이었다. 이 조사는 환경, 기후 변화, 에너지 기술, 그리고 특히 CCUS에 초점을 맞추었다. 이

조사는 2014년 8월에 2,410명의 참가자들에 의해 완료되었다.

응답자들이 매우 중요하다고 간주한 상위 5개 이슈를 뽑으라고 질문을 받았을 때, 환경이

1위(54%)로 뽑혔고, 그 다음으로는 교육(45%), 식수 공급(41%), 주택구입 및 임대차 비용 (37%),

고용문제(34%)가 순서대로 순위에 올랐다. 참여자들이 CCUS에 대해 들어본 적이 있는지를 질문

받았을 때, 34%는 그렇다고 대답하였다. CCUS 프로젝트의 개념을 지지할 것인지를 질문 받았을

때, 59%가 이러한 프로젝트를 지지할 것이라고 말하였으며 11%는 강력하게 지지할 것임을

보여주었다. 또한 50% 이상의 응답자들은 CCUS에 대하여 더 자세히 알기 위한 워크숍에 참여할

의사가 있다고 대답하였다.

센터 소장인 시량 박사는 이 프로젝트 내의 공공 참여에 대한 중요한 역할을 확인하였다.

“ UK-China CCUS 센터는 초기 CCS 프로젝트와 연구의 지식과 경험으로부터 큰 혜택을

받았습니다. 우리는 프로젝트 근처의 지역 공동체를 참여시키는 것은 대중의 프로젝트 수용과

관련된 위험을 감소시키는 것을 도울 것이며, 지역 공동체가 지역 근처의 혁신적인 프로젝트를

최대한 활용할 수 있다면, 대중 참여는 그들에게 이득이 될 것입니다. 기초 조사 작업은 우리가

대하고 있는 커뮤니티들의 이해를 얻기 위한 중요한 목표이며, 프로젝트가 진행됨에 따라

프로젝트를 비교 평가하기 위한 가치 있는 정보를 우리에게 제공해 줄 것입니다.”

기초 조사뿐만 아니라, 센터는 커뮤니케이션 전략을 검토하기 위하여 커뮤니케이션 전문가들과의

워크숍을 진행하기를 원하며, 프로젝트에 대한 인식을 이해하기 위하여 지역의 영향력 있는

151

이해관계자들과 여러 번의 면담을 수행하는 것 또한 목표로 하고 있다. 그 밖에도 여러 가지

커뮤니케이션 활동이 계획되어 있으며, 대중의 태도에 대한 이 활동의 영향을 추적하는 것은 진행

중인 작업을 향상시키기 위한 흥미로운 지식을 제공해 줄 것이다.

리스크를 관리하기 위한 이해관계자들의 참여유도

프로젝트 의사 결정에 대한 이해관계자들의 개입을 증가시키는 것은 영향력 있는 이해관계자들과

신뢰관계를 구축하고 그들에 대한 관여를 증대시키기 위한 기회로서 CCS 사회 조사에서 자주

언급되는 개념이다(Jammes et al., 2013; Bradbury, 2012; Ishii and Langhelle, 2011).

이해관계자를 최종 설계 결정에 개입시킨 CCS 프로젝트의 보고서들도 긍정적인 것으로 나타났다.

캐나다 앨버타의 퀘스트(Quest) 프로젝트와 영국 내셔널그리드(National Grid)의 요크셔 앤 험버

CCS 크로스 컨트리 파이프라인 프로젝트는 그들의 파이프라인 연결 통로의 위치 선정에 대한

이해관계자들의 참여의 이점에 대해 논하였다(글로벌 CCS 연구소, 2012).

가장 기본적인 수준에서, 각 프로젝트들은 세부적인 설계 단계를 위한 커뮤니케이션 및 참여

전략의 구상에 이해관계자를 관여시키는 것은 프로젝트 개발의 다른 부분을 위한 이해당사자와의

강력한 관계를 형성하는 것을 도울 수 있는 권한부여 과정(empowering process)이기도 하다는

것을 발견하였다(Bradbury, 2012; Prangnell, 2013). 최종 투자 결정과 관련된 민감성은 이것을

영향력 있는 이해관계자들을 관리하고 정기적인 접촉을 시도하는 특히 중요한 단계로

만든다(프로젝트 개발에 영향을 줄 수 있는 외부적인 영향요소들을 인지하기 위하여).

2014 년 논문인 ‘효과적인 리스크 커뮤니케이션과 CCS: 성공으로 가는 길’(Effective risk

communication and CCS: The road to success)에서, 래그너 로프트스테트(Ragnar Loftstedt)

교수는 잘 확립된 일련의 리스크 커뮤니케이션 이론의 측면에서 CCS 를 연구하였다.

로프트스테트 교수는 CCS 커뮤니케이션 및 참여의 개발을 위한 비교(유추)대상으로서 바루크

피쇼프(Baruch Fischhoff)의 리스크 커뮤니케이션의 7단계 진화에 대한 1995 년도 요약본을 집중

조명하였다. 이것은 더 광범위한 연구로부터 얻은 가르침을 참작함으로써 얻을 수 있는 비용과

시간 절약의 이득을 강조하는 것이다.

리스크 커뮤니케이션의 진화 (Fischhoff 1995, p. 137 as quoted in Loftstedt, 2014)

“우리가 해야 일은 정확한 숫자를 아는 것이다.

우리가 해야 할 일은 그 숫자들을 상대에게 이야기하는 것이다.

우리가 해야 할 일은 그 숫자들을 통해 우리가 뜻하고자 하는 것을 설명하는 것이다.

우리가 해야 할 일은 상대방이 과거에도 비슷한 리스크를 수용한 적이 있다는 것을

보여주는 것이다.

우리가 해야 할 일은 이것이 상대방에게도 좋은 거래라는 것을 보여주는 것이다.

우리가 해야 할 일은 상대방을 친절하게 대하는 것이다.

우리가 해야 할 일은 상대방을 파트너로 만드는 것이다.

위의 모든 사항(all of the above)을 해야 한다.”

이해관계자의 참여에 대한 이와 같은 기존의 ‘all of the above’ 방식은 몇몇 더욱 발전된 CCS

프로젝트에서 이해관계자의 참여가 효과적으로 관리되도록 보장하기 위하여 상당한 시간과

자원을 투입함에 따라 점차 확실해지고 있다.

“피터헤드 CCS 프로젝트에서 우리는 처음부터 실질적이고 의미 있는 지역 공동체 참여의

중요성을 인식하였고, 서로 신뢰하고 존중하는 관계를 구축하기 위해 열심히 노력해왔습니다. 우리가 CCS 의 가치와 중요성을 확신하고 있음에도 불구하고, 우리는 사회 공동체들이 우리와 마찬가지로 확신을 갖게 될 것으로 가정할 수는 없습니다. 따라서 우리가 할 일은 프로젝트가

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진전됨에 따라 사람들과 정보를 공유하고, 목소리에 귀를 기울이고, 그들의 견해를 묻고, 그들의 우려를 해결하고 프로젝트가 그들 지역에 어떻게 혜택을 줄 수 있는지를 증명하기 위하여, 밖으로 나가 그들과 대화하는 것입니다.”

빌 스펜스, Business Opportunity Manager, 셸(Shell) 피터헤드 CCS 프로젝트, ,

이해관계자 반응의 예측

프로젝트 계획 과정에서 가능한 빨리 가능성 있는 CCS 개발에 대한 사회적인 상황을 종합적으로

이해하는 것의 중요성은 선도적 프로젝트들로부터 나온 모든 CCS 사회 조사와 모범 사례

지침에서 꾸준히 인식되어왔다(Ashworth, 2011; Bradbury, 2012; Brunsting et al., 2012b; Global

CCS Institute, 2013; Kombrink, 2012; Prangnell, 2013; Wade and Greenberg, 2011).

사회 조사나 독일 얜쉬발데(Jänschwalde) 프로젝트에서 목격된 것과 같은 도전적인 프로젝트

경험(Prangnell, 2013)들도 정부정책과 저탄소 에너지 프로젝트들이 서로 일관성을 갖도록 하는

것과 정부가 미래 에너지 믹스 내에서의 에너지 선택과 CCS 를 위한 역할에 대하여 더 많은

대화를 나누는 것(개발의 가장 초기 단계에서)의 필요성을 더욱 강조하고 있다(Ashworth et al.,

2013).

하지만 CCS 기술이 낯선 지역에서와 그들의 미래 에너지 믹스에서 이 기술이 제 몫을 할 가능성을

고려하는 초기 단계에서는, 이 기술에 대하여 발생할 수 있는 대중의 반응을 가늠하려 시도하는

것은 특히 어려울 수도 있다(Hammond and Shackley, 2010).

‘CCS 에 정통한’ 이해관계자들을 만들어내고, 그들의 CCS 부지 선정에 대한 반응을 분석하기

위하여 연구자들은 다양한 방식들을 도입하였다(Ashworth et al., 2012; de Best-Waldhober et al.,

2012; Japanese Knowledge Network, 2013). 스웨덴 에너지위원회, 글로벌 CCS 연구소, 다수의

스웨덴 산업분야 협력사들이 지원하는 발틱해 CO2저장 가능성 탐사연구 프로그램인 BASTOR2

프로젝트는 좀더 다른 접근방식을 사용하여 얻은 유용한 결과를 보고하였다.

Box 10.2 BASTOR2: 발틱 CO2 저장의 사회적인 고려

스웨덴에서 CCS 는 에너지 및 기후 정책 프레임워크 안에 우선적인 분야로서 포함되었고

최근에는 제로 넷(zero net) 배출에 도달하기 위한 2050 로드맵을 개발하기 위한 프로세스 문서

안에 포함되었다. 하지만 현재 어떠한 CCS 기반시설도 존재하지 않으며, 모든 이해관계자 집단

사이에서 CCS 에 대한 인식과 이해는 낮고, 이 기술은 언론 또는 정치적인 논의에서 거의

언급되지 않고 있다. 이러한 가시적 성과의 부족은 발틱 지역 내 CO2 저장 프로젝트에 대해

발생할 수 있는 대중의 반응에 관하여 건설적인 지식을 얻는 것이 어렵게 만들고 있다. 왜냐하면

기술 수용 연구는 갖춰진 지식을 바탕으로 제기되는 의문에 관련된 주제에 주로 의존하고 있기

때문이다. (Stigson et al., 2014).

BASTOR2 프로젝트는 CCS 가설을 연구하는 대신, 발틱 해에서 계획되었거나 수행된 3 개의

대규모 에너지 프로젝트를 분석하기로 결정하였다. 프로젝트 중 어느 것도 CCS 를 포함하지

않았지만, 모든 프로젝트는 비교적 최근 프로젝트로서 문제의 지역을 다루고 있으며(해저 활동

포함), 실시 가능한 CO2 저장 프로젝트들에 관련될 수도 있는 이해관계자들을 다루고 있다.

SwePol Link – 스웨덴과 폴란드 사이의 230km 송전선 연결.

Nord Stream – 러시아로부터 독일까지 발틱해 해저를 가로지르는 천연 가스

파이프라인.

OPAB – 석유 탐사 – 발틱해에서 가장 큰 규모의 미 시추 후보지에 탐사 목적의

시추를 실시하기 위해 정부 허가를 구하고 있는 민간 탐사 기업의 자회사

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각 사례 연구 프로젝트들은 프로젝트에 관련되었거나, 그로부터 영향을 받은 사람들과의

이해관계자 인터뷰뿐만 아니라, 문헌 조사와 언론 조사를 실시하였다. 이 사례 연구는 두 가지 의문

사항을 고려하였다.

1. 어느 이해관계자 그룹이 프로젝트를 반대하거나 지지하였는가?

2. 서로 다른 이해관계자 그룹 내의 주요 논쟁점은 무엇이었는가?

Box 10.2 BASTOR2: 발틱 CO2 저장의 사회적인 고려 (계속)

이 보고서의 주요 저자인 피터 스티그손(Peter Stigson) 박사는 이 3개의 프로젝트가 직면한 도전

의 연구로부터 얻어낸 가치 있는 지식들을 확인하였다.

“우리는 이 세 가지 발틱 지역 내 실제 에너지 계획을 분석하고, 그것의 긍정적 경험과 부정적 경험을 미래의 발틱 CO2 저장 활동에 관련시킴으로써, 우리의 연구를 현실로 만드는 것을 목표로 하고 있습니다. 업계의 조사 참여자들의 관점은 BASTOR2 산업 대표자들의 견해에 실제로 반영되었습니다. 이 연구는 위험과 이익의 인식처럼 때로는 ‘미흡한’ 사회적 개념을 공고히 하도록 도왔습니다. 또한 이 연구는 무엇이 사전예방활동의 특성이 될 수 있는지에 대한 해답을 제공해주었다. 이 방식은 매우 실용적이며 실존하는 사례를 통하여 이해관계자들의 장소성과 가치관을 규정하는 것을 도울 수 있는 결과들을 제공하였습니다. 나는 이러한 작업이 CCS 기반시설과 비슷한 분야에 포함된 프로젝트와 산업의 긍정적인 과거 경험과 부정적인 과거 경험으로부터 상당한 교훈을 얻을 수 있다는 것을 증명했다고 생각합니다.”

[10.2] 협력작업은 중요한 성공 요인이다.

효율성 순위에 관한 지난 3 년의 인식 조사 데이터에서는 프로젝트들이 서로 다른 참여 방식을

하는 경향이 꾸준히 나타나고 있다. 올해에는, 프로젝트별로 순위에 오른 가장 효율적인 참여

방식은 대면 회의(face-to-face meeting), 부지 방문, 공식 협의 개최, 교육 프로그램이었다. 언론,

인터넷 사이트, 전단 배포, 위탁 연구 같은 덜 직접적인 형식들은 주요 응답자들이 중요한 도구로서

여전히 언급하고 있다. 하지만 이해관계자들과의 직접적인 교류의 가치는 분명히 인정되고 있다.

이러한 결과들은 CCS 조사 결과의 2013 년 종합 결과와 일치한다. 애쉬워스(Ashworth et al.,

2013)는 토르반거(Torvanger)와 메도우크로프트(Meadowcroft)가 수행한 연구를 언급하고 있다.

이 연구는 전체적으로 CCS 에 대한 대중의 인식은 고정되어 있지 않으며 영향 받기 쉽고, 대중은

실험적으로 관계를 통하여 배운다는 사실을 발견하였다. 또한 네덜란드에 위치한 라이덴(Leiden)

대학의 신뢰(trust)에 대한 연구를 강조하고 있다(Terwell et al., 2011).

“관계의 구축은 신뢰 형성의 열쇠로서 확인되었다. 관계의 부족은 대중의 개발자들에 대한

신뢰의 부족으로 이어질 수 있다. 이것은 개발자들이 대중의 관점을 완전하게 이해할 수 없도록

만들 수도 있다.”

Ashworth et al., 2013. Synthesis of CCS social research: Reflections and current state of play in 2013, pg. 20.

이 연구 결과를 바탕으로, 종합 보고서는 다음의 모범사례 접근방식을 권고하고 있다.

“프로제트 개발자들은 프로젝트 계획이 최종 결정되기 전에 이해관계자들만이 아니라

대중들과의 의미 있는 대화에 참여하여, 여러 이해관계자 집단 내에서 신뢰가 구축된

지지자들을 활용할 필요가 있다.”

Ashworth et al., 2013. Synthesis of CCS social research: Reflections and current state of play in 2013, pg. 23.

2013 년도 CCS 의 세계 현황 보고서에서, 우리는 환경 NGO 단체의 대표들과 협력 관계를 구축한

프로젝트들을 보고하였다. 올해에는 다수의 프로젝트들이 CCS 프로젝트들과 연구 프로그램들을

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지역사회의 활동의 중심에 통합시키기 위하여 지역 의회들과의 밀접한 협력을 통해 작업을 하면서

얻은 긍정적인 경험들을 보고하였다.

이것의 한 가지 예로서 스페인 북부의 혼토민(Hontomin)과 쿠비요스 델 실(Cubillos del Sil: CO2

포집 및 수송 시설이 위치함)의 파일럿 CO2 주입 저장 프로젝트에 대한 인식과 이해를 증진시키기

위해 개발된 공동체의 이니셔티브의 창조적인 프로그램을 들 수 있다.

Box 10.3 커뮤니티 협력작업 – CIUDEN

혼토민 의회와 밀접하게 협력하고 있는 CIUDEN(스페인의 공공 연구 혁신 재단)은 유럽 본토의

많은 이들이 불가능한 것으로 표현했던 것을 이룩해내었고, 북부 스페인의 혼토민 CO2 주입

파일럿 프로젝트의 내륙 CO2 저장 프로그램에 대한 폭넓은 공동체의 지원 환경을 확립하였다.

지질학자이자 혼토민 CO2 저장 프로그램에 대한 Community Relationship Manager 인 다니엘

페르난데즈-풀루센(Daniel Fernandez-Poulussen)은 다음과 같이 설명하고 있다.

“우리는 우리의 CO2 저장 프로젝트 인근에 거주하게 될 지역 커뮤니티의 신뢰를 구축하고

유지하는 것이 중요하다고 분명히 믿고 있습니다. 혼토민의 지역 의회와 협력할 기회를 갖는

것은 최고의 경험이 되었습니다. 우리는 단지 혼토민의 시설과 그곳에서 진행될 혁신적인

연구에 대한 인식과 이해를 증진시켰을 뿐만 아니라 CO2, 기후 변화, 에너지, 지역의

지질(geology)이라는 주제에 대하여 지역 주민들이 참여하도록 할 수 있었습니다!

혼토민 의회를 통해, 우리는 대부분의 지역 축제와 공동체 행사에 즐거운 배움의 기회를 제공할

수 있었습니다. 몇 가지 말하자면, 우리는 CO2를 이용한 어린이 요리 워크숍, ‘지질학과 와인’ 및

‘와인과 CO2’라고 하는 성인 워크숍, 지역 투어 및 ‘혼토민의 마법의 돌’을 바탕으로 한 보물찾기,

종교 축제 및 혼토민 블러드 소시지 축제에서의 활동과 안내 부스 운영을 실시하였습니다!

우리가 CO2육상 저장을 통해 뜻한 바에 대한 초기 공동체 우려는 이 완전히 투명하고 포괄적인

대중 참여 전략을 통해 널리 해결되어 왔습니다. 혼토민 의회의 꾸준한 지원은 우리의 봉사

활동의 영향력에 커다란 변화를 가져왔습니다. 실제로 혼토민에서의 참여 프로그램이 상당히

성공한 것으로 간주됨에 따라, 우리는 CIUDEN 이 CO2 포집 및 수송 시설을 보유하고 있는

쿠비요스 델 실의 의회 대표들과 협력하고 있습니다."

쿠비요스델실의

마을에서 온

가족들과

공동체의 다른

멤버들은 ‘Origin

of Coal’라는

활동의 일환으로

CIUDEN 직원이

인솔하는 가이드

투어를 즐겼다.

에너지

박물관(Ene.Muse

o)의 방문객들은 화석화된 나무(석탄기)를 포함하고 있는 노두로 인솔되었고, 그 다음에는 수백 만년 전에

석탄이 생성되었던 숲에서 나타난 것과 유사한 양치류 식물(에너지 박물관에 심어질 예정인)을 재배하고

있는 지역 가든 센터 ‘Ciuden vivero’를 방문하였다.

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참여 툴의 개발을 위한 협력

신뢰를 구축한 그룹과의 협력은 단지 커뮤니티 또는 프로젝트 이해관계자의 수준에서뿐만 아니라

더 광범위한 CCS 관련 커뮤니케이션 안에서도 중요하다. 2013 년도 CCS 의 세계 현황에서

우리는 CO2가 지하에 저장될 때 무슨 일이 생기는지에 대하여 가장 일반적으로 제기되는 몇몇

의문 사항에 대하여 간단하지만 연구를 바탕으로 한 해답을 제공하기 위해 ‘Creating Core

Messages’라는 작업명의 프로젝트 프리뷰를 제공하였다.

질문과 답변 방식의 초기 자료는 웨이번 마이데일 지역에서 포괄적인 관련 커뮤니티의 테스트를

겪었고, 그 다음에는 업계, 학계 에너지 NGO 그룹의 참여 전문가들의 검토를 받았다. 그 결과물은

작업명인 ‘Creating Core Message’를 버리고 더 간단한 ‘What happens when CO2 is stored

underground?’라는 제목을 택하였다(PTRC, 2014). 저자인 노암 사큐타(Norm Sacuta)(PTRC:

석유기술연구센터)는 이 자료가 광범위한 협력과 다양한 이해관계자로부터 받은 건설적인

피드백으로부터 상당한 이득을 얻었다고 생각하고 있다.

“이 자료는 사용하기에 간편하고 쉽지만, 지진파 이미징, 코어 시료채취, 토양 가스 분석에서

나온 검증된 데이터를 기반으로 한다. 우리는 기본적인 정보가 훌륭하다는 것을 알고 있었지만,

정보가 제공된 CCS 공간이라는 기준 밖의 광범위한 검토자들과 협력하여 작업하는 것은

자료의 복잡성과 그것의 표현에 있어서 우리가 진정으로 도전을 받았음을 의미하는 것이었다.

그 결과로 새롭게 재구성된 자료가 나왔고, 이 자료는 일상적인 언어로써 표현되었다.”

이 자료는 전 세계 CCS 프로젝트에 CCS에 대하여 효과적으로 대화하기 위한 유익하고 명료한

도구를 제공하고 있다.

기후관련 대화로부터 배운 교훈

CCS 를 기후 변화에 대한 전 세계적 대응의 중요한 부분으로서 대중의 마음 속에 자리매김 시키는

것뿐만 아니라, CCS 대하여 대화하고 있는 사람들에게 추가적인 지원과 자원을 제공하기 위해서

CCS 커뮤니티 외부와 협력하는 것이 중요하다.

에너지와 기후변화의 측면에서 CCS에 대하여 대화하는 것은 지금까지 오랜 기간 동안 모범 사례

발표 안에서 핵심 포인트였다(Ashworth et al., 2010; van Alphen et al., 2007; Shackley et al.,

2005). 그렇지만 이러한 지침은 더 광범위한 에너지 기후 변화 공간 안에서 대화하고 있는

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사람들과 협력하기 위한 종합적인 시도를 만들어내기보다는, 이미 과도하게 전문적인 CCS

팩트시트(factsheets)에 단순히 평균 온도 그래프들이 추가되는 결과를 너무나 자주 만들어냈다.

최근의 기후변화 적응 실천 공동체(Climate Change Adaptation Community of Practice)

웨비나에서, Climate Access Network 의 Executive Director 인 카라 파이크(Cara Pike)는 기후

솔루션에 관해 대화하려 노력하는 사람들에게, 항상 미래에만 초점을 둔 새로운 대량의 부정적

성향의 정보들이 사람들을 잠식하도록 만드는 것은 피하라고 충고하였다. 파이크는 다음 사항의

중요성을 강조하였다.

과학에 대하여 논쟁하는 대신 동향을 연구하는 것과 개인적인 측면에서 기후변화의

영향을 결정하는 현재의 지역적인 영향을 논의하는 것

더욱 더 지속 가능하고 향상된 기반시설과 같은 기후 솔루션의 혁신과 이익에

집중하는 것

활동의 부족에 따른 ‘부정적 결과’에 집중하는 것보다, ‘긍정적이고 보람찬 리더십의

스토리’를 더욱 자세히 설명하는 것.

사람들의 주의를 끌고, 기후 솔루션의 과학 및 경제성의 주제로 들어가기 전의

토론에 사람들을 참여시키기 위한 예술과 스토리텔링과 같은 통신 매체의 조기

사용을 장려하는 것.

이러한 방식을 CCS 관련 대화에 적용하는 것은 프래그넬(Prangnell)이 다섯 가지 대규모 CCS

실증 프로젝트에 대한 그의 리뷰에서 ‘프로젝트들이 수행하고 있는 모든 성공적인 참여 활동의

기본’으로 지목한 ‘대화에 기반한 가치’ 활동을 지원하는 것을 도울 수 있다(Prangnell, 2013, pg. 6).

[10.3] 교육과 이해를 향상시키기 위한 프로젝트 성공의

활용

초기의 CCS에 대한 대중 인식은 위험과 불확실성, 특히 CO2 저장과 관련된 위험에 초점을 맞추는

경향이 있었다. 이러한 프로젝트들이 건설 중인지 또는 운영 중인지를 알아보지 않고 프로젝트의

규모를 가늠하거나 비교하는 것은 어려운 것이지만, 이러한 경향은 국제 사회 조사 데이터에서

발생하는 공통적인 주제이다(Ashworth et al., 2012). 2014-15년에는 CCS 프로젝트의 여러 가지

중요 단계들에 도달하게 되면서, 이러한 성공을 공적으로, 집단적으로 활용하고 CCS 를 지역,

국가, 국제적인 수준에서 활발히 홍보할 수 있는 기회가 생겼다.

바운더리 댐 프로젝트의 국제 관계 및 컨소시엄 디렉터인 Rhonda Smysniuk 은 바운더리 댐의

착수를 통해 CCS 의 국제적 지식 공유와 프로모션을 지원하는 것뿐만 아니라, 지역 CCS

프로젝트를 기념하여 ‘저탄소 교육 계획’을 만들어내려는 지역의 교사들을 지원하기 위하여

노력하였다.

“우리의 국제 CCS 심포지엄의 태그라인은 ‘미래는 여기에 있다(The Future is Here)’였고

우리는 이 슬로건을 믿고 있습니다. ‘Sask Power CCS Challenge’를 만들고 이것을 서스캐처원

교육 커리큘럼에 완벽하게 포함시키기 위하여, 우리는 레지나 카톨릭 스쿨(Regina Catholic

School Division) 및 국제적 전문가들과 9 개월 넘게 함께 작업하였습니다. 레지나 사이언스

센터(Regina Science Centre)에서 우리가 주관한 첫 워크숍 이래로, 수백 명의 어린 학생들이

CCS 와 저탄소 에너지에 대해서 배우고, 그들의 배움을 국제적으로 공유하기 위한 도전을

받아들였습니다.”

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전 세계의 학생들이 실시하는 CO2 실험에 참여하고 있는 레지나 카톨릭 스쿨의 7 학년 학생들.

바운더리 댐 교육 워크숍은 진정한 국제적인 행사로서, 노르웨이, 미국, 스페인, 일본, 영국, 호주의

학생들이 모두 필드 테스트와 필름 실험에 참여하였고 연구소의 ‘CO2degrees’ 교육 프로그램의

실험 활동에 참여하였다. 그 후 이 실험은 캐나다 학생들이 CO2, 에너지, CCS 에 대하여 더 많이

배우게 하기 위한 워크숍에서도 사용되었다.

일본의 CCS 교육 워크숍 추진

2014 년 동안, 일본의 지구환경산업기술연구기구(RITE)는 연구소의 교육자료인 ‘Introduction to

CCS’와 워크숍 자료들을 일본 교육 시스템에 맞게 번역하여 자료로서 채택함으로써 CCS교육 및

봉사 기회를 개발해왔다. 여름 동안 RITE는 일련의 교육적인 시범 워크숍을 쿄토와 오사카에서

성공적으로 운영하였다. 이 워크숍은 학교 및 과학센터의 방과후 프로그램에서 실시되었으며,

CCS 와 기후변화, 게임과 실제 실험에 대한 강의를 특징으로 하였다.

이 워크숍의 경험들은 최종적인 일본의 자료를 만드는 데 사용될 것이다. 최종 자료는 RITE 가

만들고 있으며, 과학 교육 전문가들의 리뷰를 포함하게 될 것이다.

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여름방학의 환경 교육 워크숍에 참가하여 CO2 와 CO2 저장에 대한 지식을 배우고 있는 일본

쿄토와 오사카의 초등학교 학생들.